UMR CNRS 5558 Laboratoire de Biométrie et Biologie Évolutive

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  Je m’intéresse aux mécanismes responsables de l’établissement et du maintien de la symbiose entre eucaryotes et procaryotes.

  Que la bactérie soit parasite ou mutualiste, elle induit souvent un évitement du système immunitaire de l’hôte pour assurer son maintien dans l’organisme. Par ailleurs, la formation d’organes spécialisés (nodules chez les plantes, bactériomes chez les insectes) est fréquemment observée dans les associations symbiotiques. Puisque les gènes de l’immunité sont fortement pléiotropes et sont aussi souvent impliqués dans le développement, nous pouvons nous demander si les modifications développementales dans les associations symbiotiques peuvent découler de la manipulation du système immunitaire de l’hôte.

  Je m’intéresse plus particulièrement à l’association entre une guêpe parasitoïde de drosophile, Asobara tabida (Hymenoptera : Braconidae) et une bactérie intracellulaire Wolbachia (Anaplasmataceae). Ce système biologique est très approprié si l’on prend en compte que :
   Contrairement à la majorité des Wolbachia des arthropodes qui sont facultatives à leur hôte, Wolbachia est nécessaire pour le développement des oeufs chez A. tabida (Dedeine et al., 2001).
   La transition vers la dépendance obligatoire est évolutivement récente, ce qui nous permet d’étudier les mécanismes sous-tendant l’établissement de cette dépendance.
   Des observations cytologiques récentes ont montré une apoptose fournie des cellules nourricières entourant des ovocytes dans les ovaires des femelles aposymbiotiques, suggérant une manipulation de l’apoptose par Wolbachia (Pannebakker et al., 2007).

  Afin de mieux comprendre l’origine et la diffusion de la dépendance entre Asobara et Wolbachia, différentes approches sont en cours :
   description des mécanismes moléculaires (gènes, voies) grâce à des approches de microscopie et de transcriptomique comparative entre les femelles symbiotiques et aposymbiotiques.
   test de la relation entre apoptose, immunité et Wolbachia par irradiation et challenge immunitaire dans différents systèmes modèles expérimentaux.

  Puisque des bactéries pathogènes intracellulaires telles que les rickettsia sont connues pour manipuler le système immunitaire de l’hôte par inhibition de l’apoptose, nous pouvons supposer que Wolbachia utilise une stratégie similaire. La manipulation de l’apoptose pourrait avoir été recrutée secondairement pour le contrôle de l’ovogenèse chez A. tabida. De cette façon, la manipulation du système immunitaire de l’hôte pourrait expliquer une transition rapide de parasitisme au mutualisme sans apport de nouvelles fonctions à l’hôte par le symbiote.

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  Système reproducteur d’A. tabida indiquant les ovaires (a) d’une femelle infectée par Wolbachia (présence d’œufs) (b) d’une femelle non-infectée (absence d’œufs matures). Images de Franck Dedeine.

  Marquage TUNEL des ovaires d’A. tabida indiquant (G) une apoptose précoce fournie des cellules nourricières des femelles non-infectées (H) l’apoptose naturelle chez les femelles infectées par Wolbachia. Images de Bart Pannebakker.

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