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Les phages représentent l’entité biologique la plus abondante de la planète. Le première étape critique du cycle d’infection des phages est leur adsorption à un récepteur à la surface cellulaire. Toutefois, l’adsorption des phages n’aboutit pas toujours à l’infection des cellules, un phénomène dû à des mécanismes de défenses cellulaires. Ceci est peu étudié puisque les essais classiques d’adsorption virale nécessitent beaucoup de ressources et les résultats obtenus sont souvent variables et ambigus. C’est pourquoi ce projet vise l’emploi de la fluorescence comme technique alternative aux e…

Les souches d'Escherichia coli adhérentes invasives (AIEC) sont fréquemment isolées de selles de patients atteints de dysbiose intestinale. Ces souches ont des propriétés remarquables d'adhérence à l'épithélium intestinal et survivent dans les macrophages. La souche AIEC LF82 a été isolée d’un patient atteint de la maladie de Crohn. Elle contient cinq prophages complets et nous avons entrepris leur analyse, à la fois in vitro et à l'intérieur des macrophages. Nous avons démontré qu’ils forment tous des virions. Le prophage Gally est de loin le plus actif, générant spontan…

L’étude du comportement des virus dans l’air et du développement d’approches de mitigation a pris toute son importance en situation pandémique. Depuis plusieurs années, la recherche sur l’aérovirologie fait appel aux bactériophages comme précieux modèles de virus eucaryotes. Les phages MS2, phiX174, PR772 et Phi6 sont des outils qui ont aidé à comprendre l’impact des méthodes d’échantillonnage sur l’intégrité des virus, développer des méthodes de quantification efficaces ou à étudier l’impact de l’ozone et d’autres méthodes de mitigation des aérosols viraux dans des essais en laboratoire e…

Clostridioides difficile (CD) est la cause principale de diarrhée post-antibiotique dans les pays industrialisés. Les traitements standards utilisés pour traiter la bactérie s’avèrent inefficaces pour empêcher les récidives. C’est pourquoi d’autres alternatives thérapeutiques sont envisagées, comme la phagothérapie, qui consiste à utiliser les bactériophages (phages), i.e. des virus ciblant spécifiquement les bactéries. L’objectif de cette étude est de caractériser la spécificité d’interaction des phages envers leur bactérie hôte. CD possède à sa surface une enveloppe pro…

Il est reconnu que les phages sont les entités biologiques les plus abondantes de la planète. Ce sont des virus qui infectent et détruisent spécifiquement des bactéries. On les retrouve aux mêmes endroits que les bactéries et ils jouent un rôle prépondérant dans le maintien de l’équilibre des écosystèmes. En fait, les phages sont d’excellents modèles viraux applicables à une panoplie de domaines. Les bactériophages peuvent être à la fois nos amis et nos ennemis. Amis puisqu’ils suppriment des populations bactériennes aux propriétés nocives, incluant des bactéries pathogènes. Des phages peu…

Les phages tempérés sont capables de choisir entre un cycle lytique ou lysogénique (dormant). Ces phages sont responsables de plus de 1024 infections par seconde, et la majorité des bactéries contiennent déjà dans leurs génomes au moins un phage dormant, attendant le bon signal pour se réveiller et lyser son hôte. La décision entre la lyse et la lysogénie est possiblement la plus importante de toute la biologie. Nous investiguons comment biaiser cette décision afin de contrôler le comportement des phages. En utilisant le phage modèle HK97, nous avons démontré que les an…

Les systèmes CRISPR-Cas sont des systèmes de défense présents dans les génomes de près de la moitié des bactéries séquencées. Ils permettent aux bactéries de se défendre contre du matériel génétique étranger, comme des phages et des plasmides, grâce à un mécanisme de reconnaissance et de coupure. Les espaceurs, de courtes séquences présentes dans le locus CRISPR, sont identiques à des régions du matériel génétique de l’envahisseur. Lors d’une infection, les espaceurs guident les protéines Cas vers ces sites pour effectuer une coupure, permettant ultimement de bloquer l’infection. Le degré …

Les virus sont l'entité biologique dominante de l'océan. Ils jouent un rôle vital dans les cycles biogéochimiques et fournissent à leurs hôtes de nouvelles capacités grâce à l’échange de gènes métaboliques auxiliaires (AMG). Harvey, un ouragan de catégorie 4 qui a touché terre sur la côte du Texas en 2017, a frappé la région de Houston avec 1,4-1,7 x 1010 m3 de précipitations. Dans ce projet, nous visions à caractériser comment les changements de conditions abiotiques apportés par Harvey ont modifié les assemblages viraux de la Baie de Galveston au niveau taxonomique et à déterminer commen…

L'industrie de la volaille est un secteur économique important pour le Canada et est en constante augmentation depuis 10 ans. Malheureusement, ce secteur est aussi un grand consommateur d'antibiotiques. C'est la raison pour laquelle l'Union européenne a banni en 2006 l'utilisation des antibiotiques comme stimulateurs de croissance chez les animaux d'élevage. Bien que ce bannissement ait permis de diminuer la pression de sélection sur les souches résistantes, l’effet dit facteur de croissance a été perdu par les éleveurs qui ont également constaté une hausse des maladies infectieuses. Les b…

CRISPR-Cas est un système immunitaire adaptatif bactérien qui prévient l’infection par les bactériophages. Pour développer une immunité, les bactéries ajoutent dans leur locus CRISPR des fragments d’ADN viraux. Cette stratégie est risquée puisqu’elle nécessite l’exposition des bactéries à de l’ADN de phage infectieux afin d’acquérir l’information nécessaire. Cependant, l’obtention de l’information génétique à partir d’une source alternative permettrait d’établir l’immunité CRISPR sans risque. L’utilisation de la compétence, la capacité des bactéries d’intégrer de l’ADN libre, représente un…

La contamination des aliments par des bactéries pathogènes est la cause de millions de maladies et de décès à chaque année dans le monde. Les procédures de surveillance de la qualité alimentaire et de détection d’agents pathogènes microbiens sont au cœur de l’amélioration de notre sécurité alimentaire. De nouvelles approches complémentaires aux pratiques courantes sont donc requises pour éviter des cas graves d’intoxications alimentaires et des rappels coûteux. Les phages ont la capacité particulière de reconnaître leur hôte bactérien de façon très spécifique. Cette caractéristiq…

La collection de bactéries, virus, champignons et autres microorganismes présents dans les intestins humains, regroupés sous le terme de microbiote intestinal, est essentielle pour notre développement et santé. La plupart des études réalisées jusqu’à présent se sont concentrées sur les rôles majeurs des bactéries intestinales pour notre digestion, la mise en place et le fonctionnement de notre système immunitaire, le métabolisme des médicaments, et leurs rôles dans les maladies inflammatoires intestinales. Les virus intestinaux, principalement des bactériophages, ont été peu étudiés, malgr…

La bactérie Aeromonas salmonicida ssp. salmonicida est responsable de la furonculose, une infection causant des pertes économiques majeures dans les piscicultures. Il y a un intérêt pour la phagothérapie et la découverte de nouveaux phages pour contrôler cette maladie. Dans cette étude, nous avons isolé le phage tempéré LPM4 d’un poisson infecté. Ce phage est la forme virulente du Prophage 3, un prophage présent dans le chromosome de plusieurs souches d’A. salmonicida ssp. salmonicida provenant de l’Amérique du Nord. LPM4 a une morphologie typique des ph…

La bactérie Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida est responsable d'infections importantes en aquaculture. Il s'agit d'un des enjeux les plus importants nuisant à la prospérité économique des piscicultures faisant l’élevage de salmonidés au Québec. Beaucoup de souches de cette bactérie présentent des résistances multiples aux antibiotiques limitant voire empêchant complètement le traitement des infections causées par A. salmonicida subsp. salmonicida. Afin de développer une approche thérapeutique alternative aux antibiotiques, nous avons exploré au co…

Clostridioides difficile est une bactérie pathogène opportuniste parmi les plus problématiques en milieu hospitalier depuis plusieurs années. Cette bactérie profite d’une dysbiose de la microflore intestinale engendrée par la prise d’antibiotiques pour établir une infection menant à une colite parfois sévère et même fatale. Les traitements actuels sont basés sur l’administration d’antibiotiques, mais les taux de récurrence sont élevés et la prise d’antibiotiques ne fait souvent qu’exacerber la dysbiose intestinale à l’origine même de l’infection. La phagothérapie représente une ap…

La bactérie pathogène Aeromonas salmonicida ssp. salmonicida (A. sal.) est l’agent étiologique de la furonculose chez les salmonidés d’élevage. Au Québec, les éclosions de furonculose sont traitées par antibiotiques, mais plusieurs souches sont résistantes, voire multirésistantes à tous les antibiotiques disponibles. Pour élaborer un traitement alternatif aux antibiotiques pour le secteur piscicole, nous avons étudié in vitro l'inhibition d'A. sal. par cinq phages isolés dans des piscicultures québécoises ou provenant de la collection Félix d’Hérelle. Ce…

L’énumération de bactériophages par plages de lyse est une étape critique dans divers protocoles. Aujourd’hui, la référence pour obtenir ces abondances est un comptage manuel, ce qui est long, sujet à des erreurs humaines, et limité à des boîtes de Petri avec un nombre de plages de lyse comptables.  Nous présentons OnePetri, une application pour téléphone intelligent open-source utilisant une collection de modèles d’apprentissage automatique (« machine learning ») entraînés pour l’énumération rapide de plages de lyse de bactériophages sur des boîtes de Petri. Nos modèles d’apprentis…

De l’idée aux premières ventes, le chemin peut être long et laborieux. Nous avons mis au point un produit composé de cinq bactériophages efficaces contre la majorité des souches causant la colibacillose chez le poulet de chair en quelques mois. Quelle est la meilleure façon d’administrer le produit : sur les œufs, dans l’eau, dans la nourriture ou l’utiliser comme décontaminant de l’environnement de production ? Plusieurs facteurs sont à considérer pour prendre la bonne décision, mais la réalité de l’industrie et l’adoption du produit par les éleveurs sont parmi les plus importants. Un pro…

L’efficacité de capture réelle des masques de protection en ce qui concerne les bioaérosols est méconnue. Ces efficacités sont déterminées en laboratoire à l’aide de poussières et de particules de tailles standardisées. Cette étude a pour objectifs d’évaluer et comparer la capacité de filtration des virus et des particules des masques de protection à l’aide d’un tunnel à vent et de comparer l’efficacité de capture des aérosols viraux de masques de protection. Un tunnel de vent a été conçu et construit afin de nébuliser des bactériophages et mesurer les aérosols viraux en amont et en aval d…

Au cours des dernières années, de nombreuses démonstrations ont témoigné du potentiel applicatif énorme des lasers à fibre optique. Ces dispositifs permettent en effet de générer des signaux haute-puissance de grande qualité tout en reposant sur des configurations simples, compacts et robustes [1]. La majorité des efforts entourant le développement de telles sources a toutefois été concentrée dans la région spectrale de l’infrarouge proche, et depuis plus récemment dans l’infrarouge moyen [2]. Mon projet de recherche vise à contribuer au développement de telles sources dans la ré…

Cette présentation traitera de récentes avancées dans le laboratoire de la photonique non linéaire à l’Université McGill. L’emphase sera mise sur la réalisation de sources tout-fibre à partir des verres de chalcogénure et de verres fluorés. Ces verres sont choisis spécifiquement pour leurs propriétés telles que la non-linéarité optique, la plage spectrale de transparence, et la tolérance à l’intensité lumineuse. Les sources fibrées qui seront présentées incluent le premier laser en anneau tout-fibre à base de verre chalcogénure, le premier oscillateur paramétrique en anneau …

Une source de rayonnement X basée sur l’accélération d’électrons par onde de sillage a été développée depuis de nombreuse années à l’INRS pour les applications allant de la détection précoce du cancer du sein à la sécurité alimentaire globale. Les progrès récents incluent i) l’amélioration de la stabilité de la source X qui est opérée à 20keV avec un taux de répétition de 2.5Hz avec la capacité de réaliser 50 000tirs successifs pour la tomographie par holographie X et ultra-haute résolution spatiale (4µm) et avec un ajustement des paramètres sur demande, ii) la première démonstration de gé…

Un biocapteur à effet de champ novateur a récemment été développé pour mesurer la cinétique de protéines et d’acides nucléiques, en mode molécule unique, sur des échelles de temps étendues, ce qui est difficile à faire avec les dispositifs actuels. Ses avantages distinctifs émergent du nanomatériau en son cœur, soit un nanotube de carbone sur lequel on vient greffer la biomolécule d’intérêt. En effet, l’expérience montre que le courant électrique traversant le nanotube est directement influencé par les variations du potentiel électrostatique à sa surface lorsque l’état de la biomolécule ch…

L’oscillateur de Mamyshev est une nouvelle architecture d’oscillateur laser à fibre qui permet la génération d’impulsions femtosecondes très énergétiques et de courte durée. Cette technique est plus robuste aux effets non linéaires que toutes autres méthodes de synchronisation modale. En conséquence, cette architecture de cavité laser permet d’obtenir des puissances crêtes par impulsion de l’ordre du mégawatt sans l’ajout d’un amplificateur à l’oscillateur. Cette combinaison unique de simplicité et performance ouvre la porte à des lasers femtosecondes tout-fibre plus économiques, robustes …

 L’importance des poids de Mayer et de Ree-Hoover de graphes est dû au fait que le nième coefficient du développement du viriel est égal à la somme des poids de Mayer de tous les graphes 2-connexes sur l’ensemble des sommets {1, 2, …, n}, à constante multiplicative près. Ces poids sont des invariants de graphes définis par des intégrales multidimensionnelles très difficiles à calculer de façon exacte et généralement seulement approximées par des méthodes numériques par les physiciens. Contrairement aux physiciens, je m’intéresse surtout à l’étude et au calcul exact de ces poids de graphe i…