Coordinateurs : Alain Dessein, Mohamed-Ali Hakimi
Participants : Pied, Dessein/Marquet, Hakimi, Delauw, Blandin, Marion

De nos jours, le séquençage à haut débit ouvrent plusieurs opportunités telles que le séquençage rapide du génome à coût faible, les transcriptomes ou les régions régulatrices (petits ARN, anti-sens, non codantes ou microARN) dans différents organismes (hôtes, vecteurs et parasites). En combinant ces technologies avec les approches génétiques, ParaFrap explorera le génome du parasite, du vecteur ainsi que le génome humain en recherchant des variants génétiques, des séquences régulatrices ou les ARNs qui affectent la virulence du parasite, des hôtes ou du vecteur susceptibles d'être la cause de la pathologie.

Description du travail

a. Analyse Génétique des facteurs hôtes (Hakimi, Dessein/Marquet, Pied)

Les microARNs des hôtes affinent l'expression d'une grande partie du génome, et jouent un rôle important dans la réponse innée. Les parasites interfèrent avec les fonctions des ARN d'interférence (ARNi) des hôtes pour remodeler leur environnement cellulaire et causer la pathologie. En utilisant les ARN du séquençage à haut débit, nous allons étudier l'expression de la reprogrammation dynamique et réversible de l'ensemble des protéines dans la cellule en analysant les microARN au cours de l'infection de l'hôte par des parasites suivants : Toxoplasme et Leishmania. Nous allons séquencer les effecteurs de virulence produits par les parasites qui interfèrent avec la machinerie de l'ARN hôte. Une grande partie des facteurs génétiques de l'hôte prédisposant aux maladies parasitaires comme la leishmaniose, le paludisme sévère ou trypanosomiase, correspondent à des variants rares associés à des risques génétiques élevés. Le génome du séquençage à haut débit sera utilisé pour identifier les variants rares présentant des risques génétiques élevés prédisposant à la maladie causée par Leishmania braziliensis (leishmaniose cutanée) au Brésil, L. donovani (Kala Azar) au Soudan, P. falciparum (paludisme grave) chez les enfants au Mali. L'analyse sera menée dans la cohorte de populations précédemment collectées par les membres de ParaFrap.

b. L'analyse génétique des facteurs vecteurs (Blandin)

Les moustiques augmentent d'une manière puissante la réponse immunitaire qui limitent le nombre des parasites, et, est déterminée majoritairement par des facteurs génétiques. Nous allons dépister les facteurs génétiques qui sont responsable de la résistance des moustiques aux parasites du paludisme, grâce à deux techniques : la cartographie fine et caractérisation de QTL (Quantitative Trait Locus) et l'étude de l'expression d'allèle spécifique à l'aide d'ARNi. En outre, nous développerons de nouveaux outils génétiques permettant la caractérisation fonctionnelle de tous les gènes choisis dans le génome des moustiques.

c. L'analyse génétique des facteurs parasites (Bringaud, Delauw, Mazier)

Les parasites, y compris plasmodia et trypanosomatidae, montrent une panoplie de voies qui sont rarement trouvés ensemble dans un seul organisme. Différentes techniques telles que : la Métabolomique associée aux approches génétiques inverse (KO, RNAi et / ou la surexpression de gènes) permettra la mise en place du réseau métabolique globale pour comprendre :

• la régulation et l'homéostasie cellulaire tout au long du cycle cellulaire
• l'induction de la différenciation du parasite
• la réponse du parasite à ses environnements (nutriments, médicaments, etc.)

Dans ce projet, nous nous concentrerons sur la biosynthèse des lipides chez P. falciparum et le métabolisme des glucides / acides aminés ainsi que leur lien avec le métabolisme des lipides chez les trypanosomes. Les outils et les approches métabolomiques seront disponibles à tous nos partenaires ParaFrap. Les relations entre l'hôte et son parasite sont souvent très spécifiques à l'espèce et la base moléculaire de cette spécificité n'est pas connue. L'équipe de Dominique Mazier va exploiter les données de la séquence génomique pour rechercher les différences dans la spécificité de l'hôte entre P. falciparum et les parasites de chimpanzés qui sont étroitement liées en se focalisant sur les éléments parasitaires qui sont spécifiques et essentiels pour les interactions avec les hôtes. Une approche de remplacement de gène sera ensuite utilisée pour analyser la contribution des facteurs candidats spécifiques de P. falciparum avec la cellule hôte. Delauw et al. vont utiliser chez les rats, la cartographie génétique et le criblage génétique par génétique inverse pour identifier les facteurs génétiques des parasites contrôlant le locus de résistance appelé Toxo-1. Le but est de définir les variantes alléliques de ces facteurs de parasites et de comprendre l'influence de ces combinaisons de la toxoplasmose chez son hôte.