***English version follows***

Un poste de maîtrise avec un passage au doctorat ou un poste directe de doctorat avec bourse est disponible pour un début le mai 2022.

Titre du projet: « Ingénierie des rhamnolipides chez des hôtes microbiens à l'aide de la biologie synthétique ».

Date limite interne pour postuler: 07 novembre 2021. Postulez via le lien : https://abdel-mawgoud.com/application-form/

Sommaire du projet :

Les rhamnolipides (RL) sont des glycolipides d'origine microbienne ayant des applications en médecine (comme des agents antimicrobiens, antibiofilms, immunomodulateurs, etc.), agro-alimentaire et phytosanitaire, bioremédiation, détergente et dans les industries pétrolières.

Fait intéressant, les RL ont montré des bioactivités et des propriétés physico-chimiques dépendant de la structure. Cela nous motive à diversifier davantage les structures de RL car elles pourraient être associées à des activités plus intéressantes ou nouvelles. Traditionnellement, la recherche de nouveaux RL passe par la collecte d'échantillons environnementaux à partir des micro-organismes cultivables qui sont isolés et testés pour la production de RL. Cette approche n'a cependant pas eu beaucoup de succès car elle a conduit à l'identification redondante des producteurs de RL déjà identifiés ou à l'identification des structures de RL déjà détectées. De plus, cette approche n'explore que les micro-organismes cultivables alors que ceux non cultivables qui constituent la plupart des micro-organismes environnementaux restent inexplorés.

À l'aide d'outils d'exploitation des génomes et des métagénomes, notre laboratoire a identifié de nombreux gènes biosynthétiques putatifs de RL qui devaient biosynthétiser de nouvelles structures de RL. Notre objectif est de concevoir des circuits de biosynthèse des rhamnolipides, de les intégrer dans un hôte microbien approprié (lévure ou bactérie) et de vérifier la production de rhamnolipides/glycolipides chez des hôtes modifiés. Enfin, les bioactivités et les propriétés physicochimiques des nouveaux RL seront examinées.

Ce projet implique l'utilisation d'outils de biologie synthétique pour la synthèse, le clonage, l'expression et le test des fonctions des gènes récemment identifiés et qui sont prédits de biosynthétiseur des RL. Cela nécessiterait l'utilisation d'une ou plusieurs des techniques suivantes : optimisation/conception de gènes, assemblage avancé d'ADN (Gibson, Golden Gate), techniques de clonage et d'édition du génome (CRISPR-Cas9). Conception guidée par l'analyse de l'équilibre des flux (FBA) de stratégies d'ingénierie métabolique chez des hôtes biologiques appropriés. Ce projet implique également l'utilisation intensive de techniques analytiques avancées telles que la GC-FID, la LC-MS à haute résolution pour la détection et la quantification de molécules ciblées et pour les analyses métabolomiques. Pour la confirmation des structures chimiques, des collaborations des analystes RMN seront définies. Des méthodes chromatographiques (comme la HPLC préparative), entre autres, pour la purification des rhamnolipides seront développées. Les activités antimicrobiennes et anticancéreuses ainsi que les propriétés détergentes de nouvelles molécules de rhamnolipides pourraient être examinées et caractérisées.

Ce projet sera mené dans le laboratoire Abdel-Mawgoud de la biologie synthétique (Institut de biologie intégrative et des systèmes, IBIS, Université Laval) financé par le Fonds de recherche du Québec Nature et Technologies (FRQNT). L'étudiant.e aura l'opportunité d'interagir avec d'autres chercheurs travaillant sur l'ingénierie d'autres biomolécules intéressantes ainsi qu'avec des opportunités d'enseignement de premier cycle (pour ce dernier, une maîtrise de la langue française est requis).

Admissibilité : Nous recherchons des titulaires d'un baccalauréat ou d'une maîtrise hautement motivé.es et compétiti.f.ve.s ayant une formation dans au moins quatre des domaines suivants :

1. Biochimie,
2. Chimie organique/chromatographie/spectrométrie de masse,
3. Biologie cellulaire/moléculaire,
4. Microbiologie,
5. Bioinformatique
6. Biotechnologie microbienne/Bio-ingénierie.

***Version anglaise***

Un poste de maîtrise avec passage au doctorat ou un poste de doctorat direct avec bourse est disponible pour un démarrage dès Mai 2022.

Titre du projet : « Ingénierie des rhamnolipides chez les hôtes microbiens par biologie synthétique »

Date limite de candidature: 07 novembre 2021. Postulez via ce lien : https://abdel-mawgoud.com/application-form/

Résumé du projet:

Les rhamnolipides (RL) sont des glycolipides d'origine microbienne ayant des applications en médecine (comme antimicrobiens, antibiofilms, immunomodulateurs, etc.), en protection des aliments et des cultures, en bioremédiation, en détergence et dans les industries pétrolières.

Fait intéressant, les RL ont montré une bioactivité dépendante de la structure et des propriétés physicochimiques intrigantes. Cela nous motive à diversifier davantage les structures de RL car elles pourraient potentiellement être associées à des activités plus intéressantes ou nouvelles. Classiquement, la recherche de nouveaux RL passe par la collecte d'échantillons environnementaux à partir desquels des micro-organismes cultivables sont isolés et testés pour la production de RL. Cette approche n'a cependant pas été couronnée de succès car elle a conduit à l'identification redondante de producteurs de RL déjà identifiés ou à l'identification de structures de RL déjà identifiées. De plus, cette approche n'explore que les microorganismes cultivables alors que ceux qui ne le sont pas constituent la majorité des microorganismes environnementaux restés inexplorés.

À l'aide d'outils d'exploration de génomes et de métagénomes, notre laboratoire a identifié de nombreux gènes biosynthétiques putatifs de RL qui devraient biosynthétiser de nouvelles structures de RL. Notre objectif est de concevoir un circuit de biosynthèse de rhamnolipides, de les intégrer dans un hôte microbien approprié (levure ou bactérie) et de vérifier la production de rhamnolipides/glycolipides dans des hôtes modifiés. Enfin, les bioactivités et les propriétés physicochimiques des nouvelles RL seront examinées.

Ce projet implique l'utilisation d'outils de biologie synthétique pour la synthèse, le clonage, l'expression et le test des gènes RL-biosynthétiques nouvellement identifiés. Cela nécessiterait l'utilisation d'une ou plusieurs des techniques suivantes : optimisation/conception de gènes, assemblage avancé d'ADN (Gibson, Golden Gate), techniques de clonage et d'édition du génome (par exemple, CRISPR-Cas9). Conception guidée par l'analyse de l'équilibre des flux (FBA) de stratégies d'ingénierie métabolique chez des hôtes biologiques appropriés. Ce projet implique également l'utilisation intensive de techniques analytiques avancées telles que GC-FID, LC-MS haute résolution pour la détection et la quantification de molécules cibles et pour les analyses métabolomiques. Pour la confirmation des structures chimiques, des collaborations avec des analystes RMN seront établies. Des méthodes chromatographiques (comme HPLC préparative entre autres), pour la purification des rhamnolipides seront développées. Les activités antimicrobiennes et anticancéreuses ainsi que les propriétés détergentes de nouvelles molécules de rhamnolipides pourraient être examinées et caractérisées.

Ce projet sera mené dans le laboratoire de Laboratoire de biologie synthétique d'Abdel-Mawgoud (Institut de biologie intégrative et des systèmes, IBIS, Université Laval) financé par le Fonds de recherche du Québec Nature et technologies (FRQNT). L'étudiant aura l'opportunité d'interagir avec d'autres chercheurs travaillant sur l'ingénierie d'autres biomolécules intéressantes ainsi que d'enseigner des cours de premier cycle (pour ce dernier, la maîtrise de la langue française est requise).

Admissibilité: Nous recherchons des titulaires d'un baccalauréat ou d'une maîtrise hautement motivés et compétitifs ayant une formation dans au moins quatre des domaines suivants :

1. Biochimie,
2. Chimie organique/chromatographie/spectrométrie de masse,
3. Biologie cellulaire/moléculaire,
4. Microbiologie,
5. Bioinformatique
6. Biotechnologie microbienne/Bioingénierie.