La génomique bactérienne : un outil puissant pour la taxonomie et les analyses évolutives

Bacterial genomics : a powerful tool for taxonomy and evolutionary analyses

• Auteur / Autrice : Hussein Anani
• Direction : Pierre-Edouard Fournier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Maladies infectieuses
• Date : Soutenance le 02/07/2020
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Vitrome (Marseille) - Méditerranée Infection
• Jury : Président / Présidente : Philippe Colson
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Colson, Raymond Ruimy, Patricia Renesto, Eric Ghigo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Raymond Ruimy, Patricia Renesto

Mots clés

Mots clés contrôlés

Humains

Bartonella

Génomique

Mots clés libres

Génomique

Analyse pangenomique

Taxonomie

Nouvelles espèces

Bartonella

Genomics

Pangenomic analyses

Taxonomy

New species

Bartonella

Résumé

La naissance de la génomique a révolutionné la classification des taxons bactériens. Actuellement, grâce au nombre élevé de génomes bactériens disponibles (> 250,000) et d'outils taxonomiques basés sur le génome, il est possible de réaliser des analyses phylogénomiques précises des bactéries pathogènes humaines. Au cours de notre thèse, nous avons d'abord mis en évidence l'intérêt des analyses pangénomiques en microbiologie clinique. De plus, la taxonomie des espèces de Bartonella, les agents de plusieurs maladies infectieuses humaines, étant mal connue, nous avons étudié 148 génomes de toutes les espèces de Bartonella afin de déterminer leur parenté génétique en utilisant plusieurs outils taxonomiques et généré leur premier pangénome. Par conséquent, nous avons défini des seuils spécifiques basés sur le génome pour la classification des isolats au niveau du genre et de l'espèce. De plus, en utilisant la stratégie culturomique, nous avons utilisé l'approche taxono-génomique pour décrire 25 nouveaux taxons bactériens isolés à partir d'un large éventail d'échantillons de différents pays. Nos résultats confirment donc qu'en 2020, la génomique permet de mettre à jour la taxonomie bactérienne traditionnelle et permet de mieux comprendre l'évolution bactérienne.

The birth of genomics has revolutionized the classification of bacterial taxa. Currently, thanks to the high number of available bacterial genomes (> 250,000) and genome-based taxonomic tools, inferring accurate phylogenomic analyses of human pathogenic bacteria is achievable. During our thesis, we have first highlighted the usefulness of pangenomic analyses in clinical microbiology. In addition, since the taxonomy of Bartonella species, the agents of several human infectious diseases, is poorly understood, we have studied 148 genomes from all Bartonella species in order to determine their genetic relatedness by using several taxonomic tools and generated their first pangenome. Hence, we have defined specific genome-based thresholds for the classification of isolates at the genus and species levels. Furthermore, using the culturomics strategy, we used the taxono-genomics approach to describe 25 new bacterial taxa isolated from a wide spectrum of samples from different countries. Therefore, our results confirm that, in 2020, genomics enables updating the traditional bacterial taxonomy and help to better understand bacterial evolution.