Coordinateurs : Maryse Lebrun, Derrick Robinson et Olivier Silvie
Participants : Bastien, Hakimi, Langsley, Lebrun, Robinson, Scherf, Silvie, Marion

Ce module regroupera des experts en biologie moléculaire et cellulaire du parasite pour répondre aux questions liées à la régulation des gènes et la différenciation cellulaire, les fonctions des organites cellulaires et spécifiques au parasite ainsi que les interactions avec les cellules et les tissus hôtes. L'objectif est d'identifier l'hôte principal et les composants de parasites qui contribuent à l'infection et la pathogénicité ainsi qu'à la persistance et l'évasion immunitaire. La définition de ces aspects fondamentaux fournira des indices les plus pertinents pour la prévention et la thérapie.

a. Régulation des gènes et différenciation cellulaire

L'importance d'étudier les modifications des histones a mis en avant la régulation épigénétique par rapport à l'étude de la régulation des gènes dans Apicomplexa et leurs cellules hôtes infectées. L'utilisation des deux modèles : le Toxoplasme et le Plasmodium permettra de caractériser, quantifier et modéliser les interactions entre les régulateurs épigénétiques et les composants clés de la chromatine, lors de la différenciation du parasite, le stress cellulaire et également au niveau de l'expression monoallélique des variants antigéniques qui se trouvent sur la surface à P. falciparum (haut débit ChIP-ChiP, ChIP-Seq et les techniques de spectrométrie de masse). Les mécanismes épigénétiques qui régulent la réplication de l'ADN chromosomique seront étudiés chez Leishmania grâce à la technique de peignage moléculaire. Les éléments cis-régulatrices et les facteurs agissant en trans impliqués dans la régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle à l'étape de la conversion, seront analysés dans le Toxoplasme et le Plasmodium (analyses génomique, protéomiques et génétique). La mise en œuvre d'approches innovantes de l'expression des gènes sera facilitée par la société Genoscreen (partenaire privé).

b. Les organites parasitaires et le cytosquelette

Les réseaux intracellulaires «atypiques» de microfilaments et des microtubules sont essentiels pour la mobilité, la survie et la pathogénicité de nombreux parasites. Nous définirons l'organisation et le réseau dynamique d'actine dans E. histolytica (techniques : Imagerie haute performance, protéomiques et analyse physico-chimique). Le flagelle est une structure à base de microtubules indispensables à la mobilité et possède un constituant cellulaire original : la poche flagellaire. Cette poche est l'unique lieu d'endocytose et d'exocytose chez le Trypanosome.
Notre projet permettra d'étudier la biogenèse du flagelle et de la poche flagellaire:

• le rôle des phosphoinositides dans des organites spécifiques du Toxoplasme au niveau du trafic des protéines
• le rôle de l'autophagie dans la survie et le développement de T. gondii et Theileria

c. Interactions moléculaires hôte-parasite

Afin de mieux comprendre les divers mécanismes du protozoaire et son rôle dans le processus moléculaire contre l'invasion cellulaire et tissulaire, nous étudierons le rôle des protéines au niveau de la surface du parasite lors du processus d'invasion chez le Toxoplasme et le Plasmodium (parasites intracellulaires) en ayant pour objectif majeur la caractérisation de la jonction mobile, une structure liant intimement le parasite à la surface de la cellule hôte lors de l'invasion. Nous déterminerons le rôle des complexes protéiques qui se trouvent sur la surface de E. histolytica (parasite extracellulaire) afin de mieux comprendre le contact parasite-cellules, son entrée tissulaire et l'établissement du parasite au cours de l'invasion hépatique et intestinale. Les points suivants seront abordés:

• la voie de signalisation TGF-β qui est impliquée dans l'invasion des leucocytes infectés par Theileria
• la voie TNF dans l'inflammation lors de l'invasion intestinale et hépatique par Entamoeba
• le rôle de CD81, qui se trouve sur la surface de la cellule hôte et qui est nécessaire pour l'entrée des sporozoïtes dans les hépatocytes du Plasmodium.