Mesure du taux de dégradation des protéines dans des cellules individuelles en temps réel

 

Laurent Potvin-Trottier

Université Concordia

 

Domaine : organismes vivants

Programme : établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2019-2020

La biologie synthétique est un domaine prometteur où l'on fait l'ingénierie de systèmes biologique à des fins utiles. Cependant, beaucoup de travail reste à faire pour établir les fondations avant que son plein potentiel puisse être réalisé. Par exemple, les circuits génétiques synthétiques peuvent accomplir un grand nombre de tâches, mais leur précision et robustesse est encore loin des standards nécessaires pour beaucoup d'applications, que ce soit en biomédical ou pour remédiation de l'environnement. Nous avons récemment découvert qu'une raison de ce manque de robustesse dans certains circuits était l'utilisation de la dégradation des composants protéiques des circuits, un processus biologique qui reste mal caractérisé. L'ingénierie nécessite la connaissance des spécifications des composants, que ce soit des systèmes électroniques ou biologiques. Dans ce projet de deux ans, nous proposons de développer une nouvelle technique pour mesurer la dégradation des protéines dans des cellules individuelles en temps réel. Mesurer comment les taux de dégradation changent en fonction de la concentration des protéines, leur variabilité et leur réponse à différentes conditions de croissances nous permettra à long terme de créer des circuits précis et robustes pouvant être utilisés dans des applications à impact. De plus, la dégradation des protéines est un processus biologique crucial, et la méthodologie développée dans le cadre du projet avec Escherichia coli est générale et pourra être appliquée dans d'autres organismes comme la levure et les cellules humaines. La dégradation des protéines a émergé comme un important régulateur du protéome à travers tous les domaines de la vie et joue un rôle majeur dans plusieurs maladies, comme le cancer et la maladie d'Alzheimer.