Chaire de recherche du Canada sur les systèmes cellulaires et la biologie synthétique
Objectifs généraux
Nous étudions la diversité dans le monde naturel ainsi que la diversité que nous créons en laboratoire afin de comprendre comment se forme la biodiversité et comment les variations naturelles qui ont évolué pendant des milliards d’années façonnent, aujourd’hui, la capacité d’adaptation des organismes . À travers nos quatre principaux thèmes de recherche, nous examinons en profondeur l’intérieur de la cellule pour comprendre les bases moléculaires de plusieurs aspects de l’évolution.
Ce que nous faisons
Évolution des réseaux cellulaires grâce à la biologie synthétique
Les systèmes cellulaires sont constamment perturbés par les changements de leur environnement et par les changements de leurs conditions internes. La façon dont les cellules réagissent aux perturbations déterminera leur succès évolutif à long terme. Nous nous intéressons particulièrement à la manière dont les protéines accomplissent leurs fonctions lorsque des mutations se produisent, à la manière dont les mutations modifient les relations entre les protéines et à la manière dont ces changements affectent ultimement le fitness. Nous examinons ces questions en utilisant des approches de biologie synthétique pour manipuler et modifier les génomes afin de sonder l’effet des mutations sur les réseaux cellulaires. Nous étudions par exemple la modification de protéines entières, de domaines de liaison et de motifs linéaires courts (SLiM) par analyse mutationnelle profonde et édition du génome pour découvrir comment et pourquoi certains changements affectent la condition physique alors que d’autres ne le font pas.
Biologie des systèmes évolutifs des innovations
La duplication génétique est une force importante dans l’évolution. Cependant, nous pensons que son utilité est limitée pour l’acquisition de fonctions complètement nouvelles en raison de contraintes phylogénétiques, c’est-à-dire que les gènes issus de la duplication ont hérité de plusieurs caractéristiques de la copie ancestrale, notamment des contraintes biophysiques. Nous souhaitons identifier ces contraintes évolutives et biophysiques. Un autre aspect intéressant que nous étudions est la façon dont les changements dans le dosage des gènes évoluent après la duplication et donc comment cela peut affecter l’assemblage des complexes protéiques et, par conséquent, affecter le fitness. À l’aide d’approches informatiques comparatives, nous examinons également comment les familles de gènes telles que les protéines kinases évoluent vers de nouvelles spécificités.
Génomique évolutive des réponses aux interactions écologiques et cellulaires
L’architecture et l’évolution des génomes sont affectées par la sélection naturelle, qui dépend de l’environnement externe, ainsi que par des forces internes qui affectent, par exemple, le taux de mutation. Nous nous intéressons au rôle de l’hybridation inter-espèces et à la rupture de la coévolution nucléaire-mitochondriale dans la génération d’une diversité adaptative ou délétère. Nous examinons également la dynamique de propagation des parasites de l’ADN cellulaire interne en fonction de la démographie de la population et comment les parasites pourraient affecter l’organisation des génomes et le fitness de l’organisme hôte sur de longues périodes d’évolution.
Génomique évolutive des agents pathogènes fongiques des humains
Les pathogènes évoluent rapidement en réponse aux mécanismes de défense de leurs hôtes et aux molécules utilisées par l’homme pour limiter leur prolifération. Nous examinons comment la course évolutive aux armements hôte-pathogène et les traitements antimicrobiens affectent l’évolution des agents pathogènes fongiques.Nous utilisons des levures pathogènes telles que Candida albicans pour lesquelles nous transplantons leurs gènes dans Saccharomyces cerevisiae pour étudier comment les mutations entraînent la résistance aux antifongiques.
The team
All of the projects described above are led by students and postdoctoral fellows, who are supported by the work of research associates.
Financement
Nos recherches sont soutenues par les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC), le Fonds de la Recherche en Santé du Québec (FRQS), la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI), le Fonds de la Recherche Nature et Technologie du Québec (FRQNT), le Réseau québécois de recherche sur la structure et l’ingénierie des protéines (PROTEO), le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), Génome Québec, Génome Canada and Université Laval.
Our latest news
Le laboratoire
Le laboratoire Landry est situé à l’Institut de Biologie Intégrative et des Systèmes (IBIS) de l’Université Laval et fait partie du Réseau québécois de recherche sur la fonction, l’ingénierie et les applications des protéines (PROTEO). IBIS et PROTEO offrent des environnements de formation très stimulants et des technologies de pointe. Le laboratoire Landry est une équipe internationale d’environ 30 étudiants, PDF et associés de recherche issus de différents horizons (microbiologie, biologie, bioinformatique, biochimie) abordant des questions de biologie évolutive des cellules et des systèmes.
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