Institut Pasteur Rapport d'activité de l'unité Génomique des Microorganismes pathogènes pour l'année 1999


Responsable : KUNST Frank, 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 quatre bactéries : Listeria monocytogenes, Listeria innocua, Photorhabdus luminescens et Streptococccus agalactiae. L. monocytogenes est une bactérie provoquant des méningites et des avortements. S. agalactiae est responsable de méningites et d’infections néonatales. 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 à l’aide de filtres à haute densité ont été entreprises chez Aspergillus fumigatus.

Abstract

The activity of our laboratory is centered on the sequencing and analysis of genomes of microbial pathogens. At present, we sequence four bacterial genomes : Listeria monocytogenes, Listeria innocua, Photorhabdus luminescens and Streptococcus agalactiae. L. monocytogenes is a bacterium causing meningitis and abortion. S. agalactiae causes meningitis and neonatal infections. 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 with the use of macro-arrays.

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. Celle-ci sera développée dans le cadre du projet " Génopôle " à l’Institut Pasteur. Ce projet, qui implique la participation de plus de 30 laboratoires, est coordonné par notre laboratoire. Notre activité est centrée sur le séquençage et l’analyse de génomes de micro-organismes pathogènes. Nous utilisons également la technologie des filtres à haute densité afin 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 importants 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, C. Buchrieser, L. Frangeul, F. Chetouani, E. Duchaud, E. Couvé, N. Simoes, F. Chevalier)

Actuellement nous sequençons et analysons les génomes de quatre bactéries. 1. Listeria monocytogenes est une bactérie responsable d'infections d'origine alimentaire très graves dont les signes cliniques sont des méningites, et des avortements. La séquence entière de son génome d’une taille de 2,94 mégabases a été déterminée par un consortium de 10 laboratoires européens dont nous assurons avec P. Cossart (Laboratoire des Interactions Bactéries-Cellules) la coordination. Actuellement, nous réalisons l’annotation de cette séquence. 2. Nous avons aussi pratiquement terminé le séquençage du génome de L. innocua, une bactérie non pathogène très proche de L. monocytogenes. La comparaison de ces deux génomes doit permettre d'identifier des gènes spécifiques de la virulence et plus généralement de mieux comprendre la pathogénicité de L. monocytogenes. 3. 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. A présent, la phase aléatoire de ce projet de séquençage est terminée, et le génome dont la taille est estimée à 5,5 mégabases, a été assemblé en 450 contigs. 4. Streptococcus agalactiae est un streptocoque du groupe B. Les infections néonatales à streptocoques posent un important problème de santé publique. Leur incidence est de 2,5 pour 1000 naissances, avec un taux de mortalité qui varie actuellement entre 4 et 10%, et des cas de méningites entrainant des séquelles neurologiques dans 25 à 50 % des cas. Nous avons déterminé 6000 séquences (500 - 700 pb) de ce génome d’environ 2 mégabases. La disponibilité des séquences génomiques complètes de deux Streptococci apparentés, S. pneumoniae and S. pyogenes, nous permettra d’entreprendre une étude de génomique comparative.

Séquençage d’étiquettes génomiques (P. Glaser, F. Chetouani, E. Couvé)

Nous développons l’étude du transcriptome d'Aspergillus fumigatus, champignon responsable de l’aspergillose invasive. Dans ce but, nous avons séquencé 7000 étiquettes génomiques. Les ADN correspondant à ces étiquettes seront utilisés pour la réalisation de filtres à haute densité d'ADN afin de mener, en collaboration avec J.-P. Latgé (Laboratoire des Aspergillus), des études d'expression génétique globales et identifier de nouvelles cibles pour lutter contre ce champignon.

Séquençage du génome de Dictyostelium (F. Chevalier, C. Buchrieser)

Dictyostelium est une amibe unicellulaire qui est un organisme modèle pour l’étude de la différenciation. Dans le cadre du projet européen de séquençage du chromosome VI, coordonné par le Sanger Centre, nous déterminons la séquence de 200 kilobases (en collaboration avec M. 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.

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

KUNST Frank, Responsable du laboratoire, CNRS GLASER Philippe, Responsable adjoint du laboratoire, IP

Stagiaires de l'unité

BUCHRIESER Carmen, Post-doc
DUCHAUD Eric, Post-doc
FRANGEUL Lionel, Post-doc

Autre personnel de l'unité

CHETOUANI Farid, Ingénieur IP
CHEVALIER Fabien, Technicien CDD
COUVE Elisabeth, Technicien IP
RUSNIOK Christophe, Technicien IP
SIMOES Nathalie, Ingénieur CDD

Publications de l'unité

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