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Si les outils permettant de suivre l'expression génique chez les microorganismes sont nombreux aujourd'hui, il reste difficile de réaliser ces mesures lorsque les microorganismes sont dans leur environnement naturel car ceux-ci sont souvent très complexes et abondants. Analyser ces processus est pourtant indispensable pour comprendre comment les microorganismes s'adaptent et évoluent dans leur écosystème.

Au niveau du tractus gastro-intestinal (TGI), les protéases interviennent dans la dégradation des protéines alimentaires mais aussi dans la réponse immunitaire. Tandis que le rôle des protéases humaines dans le maintien de l'homéostasie du TGI est bien connu, les protéases bactériennes peuvent aussi intervenir dans différents types d’interactions microbiennes et contribuer au développement d’états physiopathologiques, notamment lors d’infections par des pathogènes. Les bactéries peuvent sécréter une grande variété de protéases, notamment de la famille des autotransporteurs (ATs) chez les bactéries à Gram négatif. Sur les deux grandes familles de protéases empruntant le système de sécrétion de type V (T5SS), nos connaissances sur les subtilases restent lacunaires.

La matrice extracellulaire (ECM) est présente dans tous les tissus composants les organes des animaux. L’ECM forme un réseau complexe et hautement structuré dont la composition varie en fonction du type de tissu dans lequel peut être retrouvé des collagènes, fibronectines, laminines, élastines ou encore des mucines. Certaines protéines bactériennes de surface ont la capacité d’adhérer à des composants de l’ECM (MSCRAMM) ce qui contribuent à colonisation bactérienne de tissus, voire la pathogénèse. Outre la connaissance des interactions entre l’ECM et les cellules bactériennes, la caractérisation de MSCRAMM est un enjeu biotechnologique, par exemple pour le développement de vaccins. Leur identification implique généralement des approches de génomiques et génétiques fonctionnelles. Afin de découvrir de nouvelles MSCRAMM sans a priori, nous avons développé une nouvelle stratégie protéomique pour récupérer et identifier les protéines de surface cellulaire se liant spécifiquement à des composants de l'ECM.

Dans les matrices alimentaires structurées, les cellules bactériennes rencontrent différents microenvironnements qui peuvent potentiellement influer sur leur comportement et entraîner une diversité phénotypique. L’évolution du pH fait partie des principales conditions physico-chimiques qui peuvent varier au sein des matrices alimentaires. Néanmoins, la possible hétérogénéité de tolérance à l’acidité au niveau des cellules bactériennes présentent dans les matrices aimantaires restent mal connues par rapport leurs homologues planctoniques. En se focalisant sur GAD (glutamate décarboxylase), un système commun de tolérance à l'acidité chez les bactéries, nous avons étudié son expression au sein de microcolonies du pathogène E. coli O157:H7 en matrices d’hydrogel mimant une texture similaire à la viande hachée ou le fromage à pâte molle.