Portail IP bandeau_genéral
  Gmp


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


  resume

 

Les thématiques principales de notre laboratoire sont : 1) l'étude de la diversité et l'évolution des microorganismes pathogènes en relation avec la virulence ; 2) l'étude de l'expression globale des gènes à l'aide de puces à ADN. Les organismes étudiés sont: cinq bactéries pathogènes (Listeria monocytogenes, Listeria ivanovii, Streptococcus agalactiae, Photorhabdus luminescens, Neisseria meningitidis), et un champignon pathogène (Aspergillus fumigatus).



  rapport

cale

OBJECTIF

Les études de santé publique montrent la nécessité de développer de nouvelles stratégies de prévention, de détection et de thérapeutiques anti-infectieuses. L'association de la génomique à l'analyse de la biodiversité des souches, à l'analyse globale de la transcription et à la bioinformatique constitue un moyen puissant pour atteindre ce but.

RESUTATS

Analyse génomique du genre Listeria(C. Buchrieser, P . Glaser, E. Milohanic, C. Rusniok , T. Vallaeys)

Listeria monocytogenes est une bactérie responsable d'infections d'origine alimentaire très graves (mortalité dans 30 % des cas), dont les signes cliniques sont entre autres des méningites, des avortements et des infections néonatales. La séquence entière (2,94 mégabases) du génome de la souche EGD-e de Listeria monocytogenes a été déterminée et analysée par un consortium de 10 laboratoires européens dont nous avons assuré avec P. Cossart (Institut Pasteur, Unité des Interactions Bactéries-Cellules) la coordination. Dans notre laboratoire, nous avons également déterminé les séquences génomiques d'autres bactéries du genre Listeria : la séquence entière de L. innocua (une bactérie non pathogène très proche de L. monocytogenes), une séquence partielle de L. monocytogenes 4b (une souche épidémique), puis - en collaboration avec le consortium allemand " Pathogenomics " - la quasi-totalité de la séquence de L. ivanovii (un pathogène d'animaux). Des propriétés caractéristiques de L. monocytogenes EGD-e, déduites de l'analyse de son génome, ont été décrites dans une publication récente (P. Glaser et al. 2001. Science 294 : 849-852). Cette bactérie contient un grand nombre de protéines des familles suivantes : des protéines de surface à motif LPXTG, des internalines, des systèmes de transport de sucres, des protéines similaires à des protéines de compétence de Bacillus subtilis et des régulateurs de la famille Crp/Fnr. La comparaison de ces séquences génomiques - à l'aide d'un logiciel développé dans notre laboratoire - est utilisée pour identifier des gènes spécifiques de la virulence et, plus généralement, à mieux comprendre la pathogénicité de L. monocytogenes et sa capacité à contaminer la nourriture.

Pour la caractérisation de la biodiversité du genre Listeria, et plus particulièrement celle de l'espèce L. monocytogenes, nous utilisons une approche de génomique comparative à l'aide de puces à ADN. Des gènes spécifiques pour L. innocua, pour les souches EGD-e et 4b (CLIP80459) de L. monocytogenes ont été identifiés. En collaboration avec le Laboratoire de Référence des Listeria (Institut Pasteur), dirigée par P. Martin, des fragments PCR correspondant à ces gènes spécifiques ont été déposés sur des membranes à haute densité et hybridés avec l'ADN total d'autres isolats de Listeria : deux souches supplémentaires de L. innocua, deux souches de L. ivanovii, deux souches de L. seeligeri, L. welshimeri et L. grayi ainsi que quatre-vingts souches de L. monocytogenes isolées de malades, de la chaîne alimentaire ou de l'environnement. Cette étude a pour but de trouver une corrélation entre les données épidémiologiques et génomiques, et de permettre de distinguer les souches potentiellement virulentes et non-virulentes.

Finalement, à l'aide de la Génopole Institut Pasteur une étude du transcriptome de L. monocytogenes a été entreprise dont deux études en particulier : celle des cibles du régulateur de virulence prfA (E. Milohanic et C. Buchrieser) et celle du facteur sigma rpoN (Y. Hechard, S. Arous et C. Buchrieser).

Analyse du génome de Photorhabdus luminescens (E. Duchaud, F. Kunst)

Photorhabdus luminescens est une bactérie commensale d'un nématode et un 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. Ce génome d'une taille de 5,6 mégabases a été assemblé en 2 contigs, et est pratiquement entièrement annoté. En collaboration avec le Laboratoire de Pathologie Comparée, dirigée par N. Boemare (INRA, Montpellier), l'Unité de Génétique des Génomes Microbiens, dirigée par A. Danchin (Institut Pasteur), et la société Aventis CropScience nous avons identifié de nombreux gènes codant pour des toxines. Une demande de brevet a été déposée.

Analyse du génome de Streptococcus agalactiae (P. Glaser, C. Rusniok, M. Zouine)

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 assemblé ce génome d'environ 2 mégabases en 3 contigs. La disponibilité des séquences génomiques complètes de deux streptocoques apparentés, S. pneumoniae et S. pyogenes, nous permet d'entreprendre une étude de génomique comparative.

Une étude du transcriptome de S. agalactiae, dans des conditions de culture différentes (pH, stress oxydatif, anaérobiose, croissance en présence du sérum humain), a été initiée récemment afin d'évaluer l'importance de ces conditions dans la virulence de cette bactérie.

Participation au séquençage du génome d'Aspergillus fumigatus(E. Couvé, P. Glaser)

Dans le cadre du projet de séquençage du génome d'Aspergillus fumigatus et pour l'étude du transcriptome, nous avons séquencé 9000 étiquettes génomiques de ce champignon, responsable de l'aspergillose invasive. Les ADN correspondant à ces étiquettes sont utilisés pour la réalisation de filtres à haute densité d'ADN afin de mener, en collaboration avec l'équipe de J.-P. Latgé (Unité des Aspergillus), des études d'expression génétique globales et d'identifier de nouvelles cibles pour lutter contre ce champignon. Récemment, un projet international visant à déterminer la séquence du génome entier d'Aspergillus fumigatus a été mis en place avec la participation du Sanger Centre (Royaume Uni), l'Université de Manchester (Royaume Uni), The Institute for Genomic Research (TIGR, USA), les Universités de Madrid et de Salamanque (Espagne), et l'Institut Pasteur (l'Unité des Aspergillus et notre laboratoire).

Analyse du génome de Neisseria meningitidis (C. Buchrieser, P. Glaser)

Neisseria meningitidis est l'agent étiologique de méningitis. Notre projet est de déterminer la séquence du génome de la souche 8013 qui présente les avantages suivants : 1) elle est transformable ; 2) des modèles d'infection in-vitro et in-vivo sont disponibles. Il s'agit d'un projet de collaboration avec le laboratoire dirigé par X. Nassif (Faculté de Medecine Necker-Enfants Malades), l'Unité des Neisseria (Institut Pasteur) dirigée par J. M. Alonso dont le but final est d'identifier des gènes de virulence à l'aide d'une librairie de mutants obtenus par transposition.

 

Développement d'outils bioinformatiques (L. Frangeul, F. Chetouani)

Afin de faciliter l'analyse des séquences génomiques, trois logiciels informatiques ont été développés dans notre laboratoire : " GMP-Tool-box (GMPTB) " par L. Frangeul, " Findtarget ", and " Difftool " par F. Chetouani. Le logiciel GMPTB permet d'entreprendre l'annotation d'un génome avant l'obtention de la séquence complète. En fin de la phase " shotgun " d'un projet de séquençage d'un génome bactérien, les séquences assemblées sont habituellement réparties sur plusieurs centaines de contigs. Au cours de la phase de finition, les contigs sont fusionnés, diminuant leur nombre et modifiant la position des séquences codantes à l'intérieur des contigs fusionnés. GMPTB permet de retrouver aisément les séquences codantes d'un assemblage à l'autre grâce à la création d'un fichier IPF (" individual protein file ") qui contient la séquence codante. Cet outil représente un gain de temps considérable car l'utilisateur peut entreprendre l'annotation du génome - un processus relativement lent - avant l'assemblage final du génome.

Findtarget représente un moteur de recherche, basé sur l'outil de comparaison Blast (F. Chetouani et al. 2001. Microbiology 147 : 2643-2649). Findtarget permet de déceler très rapidement et d'une manière automatique les protéines présentes dans un ensemble de génomes mais absentes dans un autre. Nous utilisons cet outil couramment dans des recherches de génomique comparative afin d'identifier des gènes potentiels de virulence parmi les gènes présents chez L. monocytogenes mais absents chez L. innocua.

DiffTool est un logiciel pour explorer des familles protéiques construites à partir d'une banque de séquences. Le paquetage fournit un outil de clustering pour construire une banque de familles protéiques selon des critères de similarité des séquences extraits de sorties BlastP, et une interface Web pour interroger la banque des familles. Pour chaque famille protéique, elle inclut un accès aux séquences, aux alignements et aux arbres phylogénétiques. Un outil d'analyse soustractive permet de sélectionner les familles protéiques présentes dans un ensemble de génomes mais absentes dans un autre ensemble.



  site web

puce Plus d' informations sur notre site web


  publications

puce Toutes les publications sur notre base de données


  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
 

Isabelle Dulieu
Tél : 01 45 68 89 86
Fax : 01 45 68 87 86
Adresse électronique : idulieu@pasteur.fr

Carmen BUCHRIESER, CR IP

Philippe GLASER, Chef de Laboratoire IP

Frank KUNST, DR2 CNRS

Tatiana VALLAEYS, CR1 INRA

Eric DUCHAUD, Chercheur post-doctoral

Carole FEURER, Boursière IP

Eliane MILOHANIC, Chercheur post-doctoral

Mohamed ZOUINE, Chercheur post-doctoral

Farid CHETOUANI, Ingénieur IP

Fabien CHEVALIER, Technicien CDD

Elisabeth COUVÉ, Technicienne IP

Harry DOUALOT, Aide de Laboratoire IP

Christophe RUSNIOK, Technicien IP


filet

Debut de Page recherche Portail Institut Pasteur

En cas de problèmes, de remarques, ou de questions concernant cette page Web écrire à rescom@pasteur.fr.