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  Responsable : Paul BREY (pbrey@pasteur.fr)


  resume

 

Notre Unité se concentre sur trois thèmes de recherche ayant des liens entre eux : 1) le génome d'Anopheles gambiae, 2) les interactions parasite du paludisme/moustique en particulier au tout début du développement sporogonique et 3) l'immunité des insectes surout au niveau de la cascade enzymatique produite par l'encapsulation de la mélanine. Notre but est de mieux comprendre comment les parasites et les pathogènes interfèrent avec leurs insectes hôtes afin de trouver d'éventuelles solutions pour interrompre ou réguler cette interaction.



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1) Immunité des Insectes (Sun Jung Han, Paul Brey)

Comme chez le ver à soie et la Drosophile, nous avons mis en évidence chez Anopheles gambiae la même cascade prophénoloxydase (cascade de sérine protéase) responsable de la synthèse de mélanine lors d'une blessure ou de l'invasion d'un corps étranger dans son propre corps. Cependant, dans la nature, Plasmodium falciparum est arrivé à détourner cette réaction de défense et n'est mélanisé que très rarement dans le corps de A. gambiae. On ne sait pas pourquoi le système phénoloxidase est inactivé par les ookinètes de certaines espèces plasmodiales chez certains moustiques et non chez d'autres.

Afin de mieux comprendre ce qui se passe chez l'Anophèle, nous essayons de décortiquer la régulation de l'activation de la cascade prophénoloxydase chez la Drosophile. Nous avons isolé et caractérisé une serpine, inhibitrice naturelle de sérine protéase, qui spécifiquement inhibe l'activation de la prophénoloxydase. De même, cette serpine régule la coagulation de l'hémolymphe de l'insecte. Ceci démontre que cette serpine est impliquée dans deux processus physiologiques distincts, la mélanisation/encapsulation des corps étrangers et la coagulation de l'hémolymphe, tous deux très liés à la défense de l'insecte. Actuellement, nous sommes à la recherche d'une serpine homologue chez Anopheles gambiae, ainsi que chez Plasmodium afin de voir si elle pourrait être responsable de l'inhibition de la mélananisation de l'ookinète lors de sa traversé à travers le mésenteron.


2) Plasmodium, fertilité et fécondation (Richard Paul, Anna Raibaud, Paul Brey)

Les études que nous menons actuellement portent sur la détermination sexuelle et la fécondation chez Plasmodium, l'agent étiologique de paludisme, surtout avec le modèle aviaire Plasmodium gallinaceum. L'étude du rôle des voies des kinases dans la différenciation sexuelle du parasite nous permettra d'identifier des cibles médicamenteuses. De plus, l'isolation d'une nouvelle souche de Plasmodium juxtanucleare, la deuxième espèce de Plasmodium chez les poulets, nous a permis de mettre en évidence pour la première fois une interaction interspécifique, avec P. gallinaceum, au moment de la fécondation. L'évidence expérimentale d'une telle interaction et la similarité presque parfaite entre ces deux espèces des gènes conservés suggèrent le potentiel pour hybridation entre ces deux espèces.


3) Génomique de Anopheles gambiae (Charles Roth, Marine Grailles et Paul Brey)

Notre unité travaille sur le génome du vecteur Anopheles gambiae depuis quelques années. Les banques de séquences du NCBI contiennent environ 24 000 séquences du moustique Anopheles gambiae répertoriées, dont 17 500 sont issues d'une même banque de BACs (chromosomes artificiels de bactéries) que le Génoscope a séquençées et que nous avons annotées.

Après la Drosophile, A. gambiae est le deuxième insecte le plus séquençé et notre objectif est de réaliser une comparaison positionnelle des séquences génomiques entre ces deux espèces. En effet, le séquençage intégral de quatre BACs de cette banque couvrant une mégabase d'une région d'intérêt, avait révélé l'existence d'un grand nombre de gènes orthologues situés sur le bras 3R du génome de la Drosophile. Afin d'examiner la synthénie sur l'ensemble des deux génomes, nous nous intéressons actuellement à la localisation chromosomique des 1000 séquences d'Anopheles gambiae qui s'alignent significativement avec des gènes connus ou prédits chez la Drosophile. Pour cela nous collectons, en collaboration avec F. Collins (Univ. Notre-Dame, U.S.A.), les données de localisation par hybridation in situ, dispersées dans les banques et nous les complétons avec nos propres données. Des résultats préliminaires montrent qu'il existe des paires d'orthologues très proches sur chacun des deux génomes, révélant une synthénie entre gènes voisins dont il serait intéressant de savoir si elle se couple à une éventuelle parenté fonctionnelle. Ainsi, même si de fréquents réarrangements de séquences, tant à l'échelle du gène qu'à l'échelle du chromosome ont dû séparer l'ensemble des gènes orthologues de leurs voisins lors du temps d'évolution divergente qui sépare ces deux diptères (50 millions d'années), certains gènes semblent échapper à cette dérive, peut-être sous l'influence d'une pression sélective qui les maintiendrait ensemble dans le génome. Il nous faut établir l'étendue de cette situation entre les génomes du moustique, Anopheles gambiae et de la mouche, Drosophila melanogaster pour accroître le transfert de données de l'organisme eucaryote supérieur le mieux connu mais inoffensif, vers l'un des vecteurs faisant partie des plus grands ennemis de la santé publique dans le monde.


4) Propriétés motiles des parasites du phylum des Apicomplexes (Isabelle Tardieux)

Notre recherche vise à caractériser, chez les protozoaires parasites du phylum des Apicomplexes (Plasmodium et Toxoplasma gondii) les bases moléculaires de la dynamique du cytosquelette d'actine. La ré-organisation du cytosquelette d'actine contrôlant la motilité des parasites comme leur capacité à pénétrer dans une cellule-hôte est un processus déterminant pour la survie du parasitisme.

Chez Toxoplasma gondii, nous avons isolé puis identifié une des protéines majeures associées à l'actine. Il s'agit d'une protéine nouvelle que nous avons dénommée la Toxofiline. In vitro, la Toxofiline séquestre les monomères d'actine, coupe et stabilise les filaments d'actine. De plus, après expression ectopique de la Toxofiline dans une lignée de cellules épithéliales, nous avons observé une destruction du cytosquelette filamentaire de l'actine en particulier au niveau des structures organisées de filaments appelées fibres de stress. Chez T. gondii, la Toxofiline est associée à l'actine monomérique et filamentaire et à l'aide d'une approche génétique, nous analysons si la modification du niveau d'expression de la Toxofiline influe sur les propriétés motiles et invasives du tachyzoïte. Nous avons également montré que la Toxofiline est phosphorylée sur des résidus thréonine et sérine puis nous avons purifié et identifié une phosphatase parasitaire associée au complexe actine-Toxofiline. La Toxofiline endogène comme recombinante sont des substrats pour cette activité phosphatase : nous analysons actuellement si la phosphorylation-déphosphorylation de la toxofiline régule l'une ou/et l'autre des activités de la Toxofiline sur la dynamique de l'actine tout en recherchant l'activité kinase parasitaire responsable de la phosphorylation.



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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
 

Marie-France BLANC, IP, mfblanc@pasteur.fr

Paul BREY, IP

Charles ROTH, CNRS

Anna RAIBAUD, IP

Paul RICHARD, IP

Isabelle TARDIEUX, IP

Violaine DELORME, Thèse, Université du Droit et de la Santé de Lille

Marine GRAILLES, Post Doc, IP Dakar

Sung-Jun HAN, Thèse, Yonsei Medical School, Corée

Dharma Prasad MAHADEVAPPA, Licence, CDFD, Inde

Van Anh TON NU, Chercheur, Institut Pasteur de Nha Trang

Sylvie PERROT, IP

Olivier POUPEL, IP

Annick CARMI-LEROY, IP

Catherine GEGAT, IP


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