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Universite de Sherbrooke
Faculte des Sciences
Departement de biologie
2500, boul. de l'Universite
Sherbrooke Quebec J1K 2R1
Canada

Bureau:
Local D8-3064

Telephone:
(819) 821-8000, poste 65011

Telecopieur:
(819) 821-8049

Telephone laboratoire principal:
(819) 821-8000, poste 65413

Daniel Lafontaine Professeur titulaire Professeur substitut, Universite du Quebec a Montreal (2002-2003) Stagiaire Post-doctoral EMBO, University of Dundee (Royaume-Uni, 1999-2002) daniel.lafontaine@usherbrooke.ca

Postes disponibles

Des postes sont disponibles pour des stagiaires post-doctoraux et des etudiants MSc et PhD.

Interets

Plusieurs mecanismes de regulation sont connus pour reguler l'expression genetique lorsque des changements cellulaires surviennent. Ces mecanismes regulent au niveau de la transcription, la traduction et la stabilite de l'ARN messager. Au cours des dernieres annees, plusieurs decouvertes ont revele que la structure de certaines molecules d'ARN est souvent utilisee afin de controler la transcription de genes essentiels chez les bacteries et les eucaryotes. Les riboregulateurs (riboswitch) sont des elements de controle non-codant qui reconnaissent directement un metabolite cellulaire et qui regulent des genes localises en aval qui sont presque toujours associes a la biosynthese ou le transport du metabolite reconnu. Les riboregulateurs fonctionnent sans l'aide de facteur proteique et sont essentiellement des senseurs metaboliques utilisant un systeme de retro-inhibition afin de moduler les voies metaboliques de biosynthese impliquees. Plus de 2% des genes codant chez certaines bacteries sont sous le controle de riboregulateurs et la plupart de ces genes sont essentiels a la survie de l'organisme. Il est donc tres probable qu'en interferant avec la regulation des riboregulateurs, il soit possible d'empecher la croissance d'une bacterie quelconque et ainsi obtenir un agent antimicrobien puissant.

Dans notre laboratoire, nous etudions comment les metabolites cellulaires sont utilises par les riboregulateurs afin d'effectuer leur regulation biologique. Un large eventail de techniques est utilise afin de mesurer l'activite cellulaire des riboregulateurs et leurs mecanismes associes. De plus, nous sommes interesses a comprendre comment le repliement de l'ARN est implique dans les mecanismes de regulation genetique. Ici, etant donne la nature inherente des riboregulateur, nous utilisons la technique Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) qui est l'une des techniques les plus puissantes pour etudier les changements de structures des riboregulateurs induits par la liaison d'un metabolite. Nous nous efforcons aussi d'utiliser les notions apprises afin de developper de nouveaux elements de controles genetiques.

A signaler

Notre article paru dans PNAS (2021) a ete souligne par l'Universite de Sherbrooke. Vous pouvez lire la nouvelle ici.

Notre article paru dans Nature Communications (2017) a ete souligne par l'Universite de Sherbrooke. Vous pouvez lire la nouvelle ici.

Nous avons presente notre recherche au cours de l'evenement TEDxUdeS 2012. Voir la conf�rence sur YouTube.

Notre recherche concernant le developpement de nouveaux antibiotiques a ete soulignee dans le magazine Innovation 2011. Plus d'information ici.

Notre recherche a ete soulignee dans le cadre du Gala d'excellence 2011 de la recherche medicale du CHUS. Plus d'information ici.

Le magazine Quebec Science nous a decerne le prix du public "Decouverte de l'annee 2010". Vous pouvez lire la nouvelle ici.

Notre travail sur la conception de nouveaux antibiotiques a ete selectionne par le magazine Quebec Science comme faisant partie d'une des 10 decouvertes de l'annee 2010. Vous pouvez lire le reportage ici.

Nos recherches ont fait l'objet d'un reportage dans le cadre de l'emission Le Code Chastenay en novembre 2010. Vous pouvez visionner le reportage ici.

Un de nos articles a ete publie dans la revue Chemistry and Biology, et du a l'importance de notre recherche, nous avons eu la chance de faire la page couverture. Vous pouvez consulter le resume de l'article sur le site du NCBI.

Le Courrier des Sciences a publie un article qui resume et vulgarise bien notre recherche. De plus, nos recherches vues par le clin d'oeil du mois du biologiste Benoit Leblanc.

Groupe de recherche

Publications selectionnees de notre laboratoire: • Regulation of Magnesium Ion Transport in Escherichia coli: Insights into the Role of the 5' Upstream Region in corA Expression. Vezina Bedard AS, Michaud A, Quenette F, Singh N, de Lemos Martins F, Wade JT, Guillier M, Lafontaine DA. RNA Biol., Sous presse, 2024. • Insights into the Cotranscriptional and Translational Control Mechanisms of the Escherichia coli tbpA thiamin pyrophosphate riboswitch. Grondin JP, Geoffroy M, Simoneau-Roy M, Chauvier A, Turcotte P, St-Pierre P, Dube A, Moreau J, Masse E,Penedo JC, Lafontaine DA. Commun. Biol., 7(1), 2024. • Cotranscriptional Folding of a 5' Stem-loop in the Escherichia coli tbpA Riboswitch at Single-nucleotide Resolution. Hien EDM, St-Pierre P, Penedo JC, Lafontaine DA. J. Mol. Biol., 436(22), 2024. • Structural Characterization of the Cotranscriptional Folding of the Thiamin Pyrophosphate Sensing thiC Riboswitch in Escherichia coli. Hien EDM, Chauvier A, St-Pierre P, Lafontaine DA. Biochemistry, 63(13), 2024. • Fluorescent riboswitch-controlled biosensors for the genome scale analysis of metabolic pathways. Michaud A, Garneau D, Cote JP, Lafontaine DA. Sci. Rep., 14(1), 2024. • Riboswitch and small RNAs modulate btuB translation initiation in Escherichia coli and trigger distinct mRNA regulatory mechanisms. Bastet L, Korepanov AP, Jagodnik J, Grondin JP, Lamontagne AM, Guillier M, Lafontaine DA. Nucleic Acids Res., 52(10), 2024. • Direct and Indirect Control of Rho-Dependent Transcription Termination by the Escherichia coli lysC Riboswitch. Ghosh T, Jahangirnejad S, Chauvier A, Stringer AM, Korepanov AP, Cote JP, Wade JT, Lafontaine DA. RNA, 119(20), 2024. • SHAPE-enabled fragment-based ligand discovery for RNA. Zeller MJ, Favorov O, Li K, Nuthanakanti A, Hussein D, Michaud A, Lafontaine DA, Busan S, Serganov A, Aube J, Weeks KM. Proc Natl Acad Sci U S A., 119(20), 2022. • Site-specific photolabile roadblocks for the study of transcription elongation in biologically complex systems. Nadon JF, Epshtein V, Cameron E, Samatov MR, Vasenko AS, Nudler E, Lafontaine DA. Commun. Biol., 5(1), 2022. • Monitoring RNA dynamics in native transcriptional complexes. Chauvier A, St-Pierre P, Nadon JF, Hien E, Perez-Gonzalez C, Eschbach SH, Lamontagne AM, Penedo JC, Lafontaine DA. Proc Natl Acad Sci U S A., 118(45), 2021. • Inactivation of the riboswitch-controlled GMP synthase GuaA in Clostridioides difficile is associated with severe growth defects and poor infectivity in a mouse model of infection. Smith-Peter E, Lalonde Seguin D, St-Pierre E, Sekulovic O, Jeanneau S, Tremblay-Tetreault C, Lamontagne AM, Lafontaine DA, Fortier LC. RNA Biol, 18, 2021. • A structural intermediate pre-organizes the add adenine riboswitch for ligand recognition. St-Pierre P, Shaw E, Jacques S, Dalgarno PA, Perez-Gonzalez C, Picard-Jean F, Penedo JC, Lafontaine DA.. Nucleic Acids Res, 49(10), 2021. • Riboswitch regulation mechanisms: RNA, metabolites and regulatory proteins. Bedard AV, Hien EDM, Lafontaine DA. Biochim Biophys Acta Gene Regul Mech, 1863(63), 2020. • Role of a hairpin-stabilized pause in the Escherichia coli thiC riboswitch function. Chauvier A, Nadon JF, Grondin JP, Lamontagne AM, Lafontaine DA. RNA Biol, 16(8), 2019. • Unprecedented tunability of riboswitch structure and regulatory function by sub-millimolar variations in physiological Mg2. McCluskey K, Boudreault J, St-Pierre P, Perez-Gonzalez C, Chauvier A, Rizzi A, Beauregard PB, Lafontaine DA, Penedo JC. Nucleic Acids Res, 47(12), 2019. • The yeast telomerase module for telomere recruitment requires a specific RNA architecture. Laterreur N, Lemieux B, Neumann H, Berger-Dancause JC, Lafontaine D, Wellinger RJ. RNA, 24(8), 2018. • Transcriptional pausing at the translation start site operates as a critical checkpoint for riboswitch regulation. Chauvier A, Picard-Jean F, Berger-Dancause JC, Bastet L, Naghdi MR, Dube A, Turcotte P, Perreault J, Lafontaine DA. Nature Communications, 8:13892, 2017. • Cyclic di-GMP riboswitch-regulated type IV pili contribute to aggregation of Clostridium difficile. Bordeleau E, Purcell EB, Lafontaine DA, Fortier LC, Tamayo R, Burrus V. J Bacteriol, 197:819-32, 2015. • A new telomerase RNA element that is critical for telomere elongation. Laterreur N, Eschbach S, Lafontaine DA, Wellinger R. Nucleic Acids Res, 41:7713-24, 2013. • Dual-acting riboswitch control of translation initiation and mRNA decay. Caron MP, Bastet L, Lussier A, Simoneau-Roy M, Masse E, Lafontaine DA. Proceedings of the National Academy of Science USA, 109:E3444-53, 2012. • Molecular insights into the ligand-controlled organization of the SAM-I riboswitch. Heppell B, Blouin S, Dussault AM, Mulhbacher J, Ennifar E, Penedo JC, Lafontaine DA. Nature Chem Biol, 7:384-92, 2011. • Comparative study between transcriptionally- and translationally-acting adenine riboswitches reveals key differences in riboswitch regulatory mechanisms. Lemay JF, Desnoyers G, Blouin S, Heppell B, Bastet L, St-Pierre P, Masse E, Lafontaine DA. PLoS Genetics, 7:e1001278, 2011. • Novel riboswitch ligand analogs as selective inhibitors of guanine-related metabolic pathways. Mulhbacher J, Brouillette E, Allard M, Fortier LC, Malouin F, Lafontaine DA. PLoS Pathogens, 6:e1000865, 2010. • Riboswitch structure: an internal residue mimicking the purine ligand. Delfosse V, Bouchard P, Bonneau E, Dagenais P, Lemay JF, Lafontaine DA, Legault P. Nucleic Acids Res, 38:32057-68, 2010. • Folding of the adenine riboswitch. Lemay JF, Penedo JC, Tremblay R, Lilley DM, Lafontaine DA. Chem Biol, 13:857-68, 2006.