Institut Pasteur Rapport d'activité de l'unité Laboratoire de Génomique des Microorganismes pathogènes


Responsable : KUNST Frank et GLASER Philippe (fkunst@pasteur.fr, pglaser@pasteur.fr)

Résumé du rapport

L’activité de notre laboratoire est centrée sur le séquençage et l’analyse de génomes de microorganismes pathogènes. Actuellement nous sequençons les génomes de trois bactéries : Listeria monocytogenes, Listeria innocua et Photorhabdus luminescens. L. monocytogenes est une bactérie provoquant des méningites et des avortements. Photorhabdus luminescens est une bactérie capable de synthétiser de nombreuses toxines : insecticides, bactéricides et fongicides. Nous participons également au projet de séquençage de Dictyostelium, un organisme modèle pour l’étude de la différenciation. Par ailleurs, des études d’expression génétique globales chez Aspergillus fumigatus ont été entreprises.

Abstract

The activity of our laboratory is centered on the sequencing and analysis of genomes of microbial pathogens. At present, we sequence three bacterial genomes : Listeria monocytogenes, Listeria innocua et Photorhabdus luminescens. L. monocytogenes is a bacterium causing meningitis and abortion. Photorhabdus luminescens is a bacterium capable to synthetize numerous toxins : insecticides, antibacterial agents and fungicides. We also participate in the Dictyostelium genome sequencing project, a model organism for the study of differentiation. Furthermore, studies of global gene expression in Aspergillus fumigatus have been undertaken.

Texte du rapport

Les études de santé publique montrent la nécessité de développer de nouvelles stratégies pour la prévention et la thérapie des maladies infectieuses. La génomique constitue une approche nouvelle pour atteindre ce but. L’activité de notre laboratoire est ainsi centrée sur le séquençage et l’analyse de génomes de micro-organismes pathogènes. L’exploitation à l’aide d’outils de la bio-informatique d’une quantité très importante des données est effectuée dans notre laboratoire par L. Frangeul et F. Chetouani, en coopération avec le S.I.S. La technologie des filtres à haute densité est en cours d’acquisition afin de nous permettre d’évaluer l’expression d’un grand nombre de gènes et de réaliser des comparaisons de génomes pour différentes souches d’une espèce bactérienne.

Séquençage de régions de virulence (P. Glaser, C. Rusniok, C. Buchrieser)

Les deux premiers projets réalisés par le laboratoire concernaient de grands fragments d’ADN important pour la virulence de deux entérobactéries : nous avons déterminé la séquence du mégaplasmide de virulence de Shigella flexneri, agent de la dysenterie bacillaire ou shigellose (en coopération avec C. Parsot et P. Sansonetti, Unité de Pathogénie Microbienne Moléculaire) ; nous avons également séquencé la région instable de 102 kb de Yersinia pestis l’agent de la peste (en coopération avec E. Carniel, Laboratoire des Yersinia). Dans ce cas, le séquençage a été le point de départ d’une étude de phylogénie moléculaire basée sur l’analyse de 3 loci dans 20 souches de Y. pestis et de 9 souches de Y. pseudotuberculosis.

Séquençage de génomes bactériens (P. Glaser, E. Duchaud, S. Taourit)

Actuellement nous sequençons les génomes de trois bactéries : Listeria monocytogenes, Listeria innocua et Photorhabdus luminescens. L. monocytogenes est une bactérie responsable d'infections d'origine alimentaire très graves dont les signes cliniques sont des méningites, et des avortements. Le séquençage de son génome long de 3,2 Mbases est réalisé par un consortium de 10 laboratoires européens dont Pascale Cossart (Laboratoire des Interactions Bactéries-Cellules) est la coordinatrice et Philippe Glaser le coordinateur de la base des données. 42 000 séquences de ce projet ont été assemblées dont environ 30 % a été fourni par notre laboratoire. L. innocua est une bactérie non pathogène très proche de L. monocytogenes. Environ 10 000 séquences ont déjà été assemblées pour ce projet. La comparaison des séquences de ces deux génomes doit permettre d'identifier des gènes spécifiques de la virulence. Photorhabdus luminescens est une bactérie commensale d'un nématode parasite d'insecte. Cette bactérie est à la fois un modèle pour l'étude des interactions hôte-parasite et, potentiellement, une bactérie industrielle en raison de sa capacité à synthétiser de nombreuses toxines (insecticides, bactéricides et fongicides) et à sécréter de nombreuses enzymes.

Séquençage d’étiquettes génomiques (P. Glaser, H. Nedjari, E. Couvé)

Ce projet, effectué en collaboration avec Jean Paul Latgé (Laboratoire des Aspergillus), implique le séquençage d'étiquettes génomiques d'Aspergillus fumigatus, champignon responsable de l’aspergillose invasive. Les ADN correspondant à ces étiquettes seront utilisés pour la réalisation de filtres à haute densité d'ADN afin de mener des études d'expression génétique globales et identifier de nouvelles cibles pour lutter contre ce champignon.

Séquençage du génome de Dictyostelium (C. Buchrieser)

Dictyostelium est une amibe unicellulaire qui est un organisme modèle pour l’étude de la différenciation. Ce projet européen de séquençage du chromosome VI est coordonné par le Sanger Centre. Notre participation, le séquençage de 200 kilobases, implique une collaboration avec Michel Véron (Unité de Régulation Enzymatique des Activités Cellulaires). Le génome de Dictyostelium a un contenu en bases A + T élevé entrainant des difficultés de clonage et de séquençage. Nous chercherons à maitriser les méthodes permettant de résoudre ces problèmes.

Etude de l’Expression Génétique par la méthode SAGE (E. Couvé, H. Nedjari, P. Glaser)

La méthode SAGE (Serial Analysis of Gene Expression), qui consiste à séquencer des étiquettes d’ADNc produites à partir d’une population d’ARN messagers, est un moyen puissant pour estimer les niveaux d’expression de tous les gènes qui sont exprimés à un niveau moyen ou élevé (supérieur à 50 copies d’ARN messager par cellule). En coopération avec Lise Zakin et Philippe Brulet (Unité d’Embryologie Moléculaire), nous avons utilisé cette méthode afin de comparer les niveaux d’expression des gènes dans des embryons de souris sauvages et mutants afin d’examiner l’effet du gène régulateur otx2 impliqué dans le développement embryonnaire précoce de la souris. L’objectif de ce travail était l’identification de cibles du régulateur Otx2. 21 000 étiquettes ont été séquencés pour chaque lot d’embryons. Des gènes, dont l’expression est significativement différente dans les deux lots d’embryons, sont actuellement en cours d’analyse.

Pour obtenir des informations complémentaires, consultez l’URL : http://www.pasteur.fr/units/gmp/

Personnel de l'unité

Secrétariat de l'unité

DULIEU Isabelle, IP

Chercheurs de l'unité

GLASER Philippe, IP
KUNST Frank, CNRS

Stagiaires de l'unité

BUCHRIESER Carmen, post-doc
DUCHAUD Eric, post-doc
FRANGEUL Lionel, post-doc
PURCELL Rachel, étudiante

Autre personnel de l'unité

CHETOUANI Farid, IP
COUVE Elisabeth, IP
NEDJARI Hafed, stagiaire
RUSNIOK Christophe, IP
TAOURIT Séad, stagiaire

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