Institut Pasteur Rapport d'activité de l'unité Biochimie et biologie moléculaire des insectes


Responsable : BREY Paul (pbrey@pasteur.fr)

Résumé du rapport

LÕobjectif des recherches du laboratoire est de comprendre les mŽcanismes molŽculaires de la rŽponse immunitaire chez les insectes ainsi que les interactions insecte/pathogne et insecte/parasite. Cette annŽe, nous travaillons aussi sur le sŽquenage du gŽnome dÕAnopheles gambiae en collaboration avec le GŽnoscope (Centre Nationale de SŽquenage).

Abstract

Our laboratory is studying the immune responses in insects (mosquitoes and silkworms), as well as host-parasites interactions between members of the Apicomplexa (Plasmodium and Toxoplasma) and their host cells. We also initiated a STC project on the genome of Anopheles gambiae in collaboration with Genoscope (Centre Nationale de SŽquenage).

Texte du rapport

Recherches sur le moustique Anopheles gambiae : Žtude de la rŽgulation de l'expression la prophŽnoloxydase 1 in vivo et in vitro. (Paul Brey)

L'annŽe dernire, nous avions mis en Žvidence des motifs candidats ˆ la rŽgulation gŽnique de la ProPO1. La rŽgion du promoteur (jusqu'ˆ -857 bp) prŽsente un certain nombre de motifs impliquŽs dans l'induction des gnes immunitaires de l'insecte, tels NF-kB, GATA, ainsi que les Ç interferon stimulatory responsive elements È (ISRE). Nous avons trouvŽ Žgalement deux ŽlŽments de rŽponse aux ecdystŽroides. Afin de tester la fonctionnalitŽ des deux motifs de rŽgulation par des hormones ecdystŽroides, les cellules de Anopheles gambiae (4a-3B) ont ŽtŽ stimulŽes avec 200 nM de 20-OH ecdysone. Nous avons obtenu une augmentation significative de mARN de proPO1 deux heures aprs le traitement et pendant une pŽriode de 24 h. Lorsque les cellules 4a-3B ont ŽtŽ exposŽes ˆ 200 nM de 20-OH ecdysone, puis lavŽes avec du milieux de culture sans ecdysone, l'induction de proPO1 a disparu 2 heures aprs le lavage des cellules. De plus, un des ŽlŽments de rŽponse aux ecdystŽroides (EcRE ) a ŽtŽ capable de se lier avec le complexe rŽcepteur de l'ecdysone/Ultraspiracle. A notre connaissance, cÕest le premier EcRE dŽcrit chez un insecte autre que Drosophila melanogaster et la premire dŽmonstration de rŽgulation hormonale d'un gne ayant un r™le dans l'immunitŽ.

Recherche sur le moustique Anopheles gambiae: le gŽnome (Charles Roth)

Anopheles gambiae est le principal vecteur de Plasmodium falciparum, agent du paludisme humain (grave) Le cycle du parasite peut tre bloquŽ par le "systme immunitaire" de l'insecte. L'identification des gnes du gŽnome de Anopheles conduira ˆ une meilleure connaissance des mŽcanismes de contr™le de la transmission du parasite par l'insecte. Les facteurs propres ˆ Anopheles gambiae qui dŽterminent la transmission de Plasmodium sont actuellement inconnus. LÕidentification des gnes codant pour ces facteurs sera facilitŽe gr‰ce ˆ de nouveaux outils gŽnŽtiques qui seront mis en place pour le sŽquenage ˆ grande Žchelle de tout ou partie du gŽnome d'Anopheles. Nous sommes en train de sŽquencer les extrŽmitŽs (environ 850 pb) des inserts de 12 000 clones d'Anopheles gambiae dans une banque BAC (Bacterial Artificial Chromosomes). Plus de 14 Mb de sŽquences ont dŽjˆ ŽtŽ obtenues qui comportent des sŽquences de gnes et des sŽquences de microsatellites rŽparties dans le gŽnome. D'autre part, l'ensemble de ces sŽquences reprŽsentera un outil puissant pour le sŽquenage de vastes rŽgions du gŽnome ouvrant la porte ˆ un projet de sŽquenage du gŽnome complet. Au total, ce projet fournira prs de 20 mŽgabases de sŽquences, soit 8% du gŽnome d'A. gambiae (2,6 x 108 bp sur trois chromosomes).

L'invasion du Plasmodium dans son vecteur moustique (Anna Raibaud, Richard Paul et Paul Brey)

Nous avons Žtabli un modle expŽrimental de Plasmodium gallinaceum, parasite naturel du poulet domestique. Le vecteur insecte est le moustique Aedes aegypti. Nous avons mis au point une mŽthode de purification in vitro d'un stade du parasite appelŽ ookinte. Celui-ci est le stade de Plasmodium, qui est responsable de l'invasion dans le moustique. Nous avons observŽ chez l'ookinte une organelle (cristalloide), composŽe de particules polyhŽdrales ressemblant ˆ des particules virales. Ces particules pourraient jouer un r™le dans la virulence du parasite ˆ l'Žgard du moustique. Nous sommes en train de mettre au point la purification du cristalloide dans le but d'Žtudier sa structure et sa fonction.

Les rŽorganisations du cytosquelette dÕactine chez les protozoaires parasites du phylum des Apicomplexes (Isabelle Tardieux)

Notre recherche vise ˆ caractŽriser, chez les protozoaires parasites du phylum des Apicomplexes (Plasmodium et Toxoplasma gondii), les bases molŽculaires de la dynamique du cytosquelette dÕactine. En effet, la rŽ-organisation du cytosquelette dÕactine contr™le la motilitŽ des parasites comme leur capacitŽ ˆ pŽnŽtrer dans un cellule h™te dont ils sont Žtroitement dŽpendants pour leur croissance et leur multiplication. Chez Toxoplasma gondii, nous avons isolŽ puis identifiŽ une des protŽines majeurs associŽes ˆ lÕactine. Il sÕagit dÕune protŽine nouvelle que nous avons dŽnommŽe Toxofilin et dont nous avons dŽmontrŽ in vitro quÕelle contr™le la dynamique de lÕactine. Elle sŽquestre les monomres dÕactine et stabilise les filaments dÕactine. De plus, aprs expression ectopique de Toxofilin dans une lignŽe de cellules ŽpithŽliales, nous avons observŽ une destruction du cytoquelette filamentaire de lÕactine en particulier au niveau des structures organisŽes de filaments appelŽes fibres de stress. Chez T. gondii, Toxofilin est associŽe ˆ lÕactine sous ses deux formes et nous dŽtaillons actuellement lÕanalyse de son r™le, notamment lors des processus de motilitŽ et dÕinvasion de la cellule h™te. En parallle, Toxofilin est recherchŽe sur le parasite voisin Plasmodium falciparum. Chez ce dernier, nous avons identifiŽ lÕhomologue de la coronine, une protŽine associŽe au complexe actine-myosine chez lÕamibe Dyctiostelium dont nous poursuivons la caractŽrisation fonctionnelle chez Plasmodium.

Mots clŽs
moustique, insecte, vecteur, rŽponse immunitaire, parasites, Apicomplexes, gŽnome, actine

Personnel de l'unité

Secrétariat de l'unité

BLANC Marie-France

Chercheurs de l'unité

BREY Paul
ROTH Charles
RAIBAUD Anna
TARDIEUX Isabelle

Stagiaires de l'unité

PAUL Richard, Postdoc
MANETTI Andrea, Postdoc
MARCHAL Laurence, Thse
DELORME Violaine, D.E.A.
CHAMARIER AurŽlien
MANNIKO Roope

Autre personnel de l'unité

PERROT Sylvie
POUPEL Olivier
CARMI-LEROY Annick
GALLAIS Ingrid
GEGAT CATHERINE

Publications de l'unité

(98119516)

(980079070)

Biessman, H., Kobeski, F., Walter, M., Kasravi, A., Roth, C. W. 1998. DNA organization and length polymorphism at the 2L telomere of Anopheles gambiae. Insect Molec. Biol. 7: 83-93.

Brey, P. T. 1998. The contributions of the Pasteur school of insect immunity.p.p. 1-39 In: Molecular Mechanisms of Immune Responses in Insects (P. T. Brey & D. Hultmark, eds). Chapman & Hall, London.

Ashida, M. & Brey, P. T. 1998. Recent advances in research on the insect prophenoloxidase cascade. p.p. 135-172. In: Molecular Mechanisms of Immune Responses in Insects (P. T. Brey & D. Hultmark, eds). Chapman & Hall, London.

Paul, R.E.L. and Day, K.P. 1998. Mating Paterns of Plasmodium falciparum. Parasitology Today, 14 (5), 197-202.

(98327215)

(99035790)

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