Étude du rôle des interactions amibes - vibrios en milieu marin dans l'émergence des pathogènes

Study of the relative weight of amoebae-vibrios interactions in marine environment in pathogen emergence

• Auteur / Autrice : Laura Onillon
• Direction : Guillaume Charriere, Marie-Agnès Travers
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : BDI-Biologie des Interactions symbiotiques et parasitaires
• Date : Inscription en doctorat le 04/10/2021
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Interactions Hôtes-Pathogènes Environnements
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : TReV - Transmission, Resistance and Virulence

Mots clés

Mots clés libres

Amibes libres

Phagocytose

Vibrios

Interactions hôtes-pathogènes

Huîtres

Free-living amoebae

Oysters

Phagocytosis

Vibrios

Host-pathogens interactions

Résumé

En milieu marin, les amibes libres se nourrissent de bactéries grâce à la phagocytose. Par ailleurs, ce processus cellulaire a été conservé au cours de l'évolution et est également utilisé par les cellules immunitaires des animaux pour la défense contre les pathogènes. Dès lors, la prédation exercée par les amibes libres sur les bactéries aquatiques pourrait favoriser la sélection de pathogènes résistants à la phagocytose. Depuis 2008, le syndrome de mortalité des huîtres du Pacifique (POMS) entraine d'importants épisodes de surmortalité chez l'huitre creuse Crassostrea gigas. A l'origine de ces épisodes, une immunosuppression induite par le virus OsHV-1 µvar favorise la colonisation des huîtres par des bactéries pathogènes opportunistes du genre vibrio. Or, ces pathogènes peuvent résister à la phagocytose des cellules immunitaires des huîtres, ou hémocytes, et entrainer leur lyse. De plus, de précédents travaux ont montré que des facteurs de virulence de Vibrio tasmaniensis LGP32 chez l'huître sont également impliqués dans la résistance de cette souche à la prédation des amibes libres. On sait notamment qu'une pompe d'efflux du cuivre (CopA) est nécessaire à la survie intracellulaire des vibrios, et qu'une métalloprotéase sécrétée (Vsm) provoque une inhibition de la motilité amibienne. L'objectif de ce projet est ainsi de mieux comprendre le rôle joué par les interactions amibes-vibrios en milieu marin dans l'émergence de virulence chez les vibrios pathogènes d'huitre. Premièrement, une banque de mutants transposons de V. tasmaniensis LGP32 et Vibrio crassostreae J2-9 permettra d'identifier à l'échelle du génome les facteurs de virulence impliqués dans les interactions vibrio-amibes et/ou vibrio-huitres. La deuxième partie de la thèse sera consacrée à la caractérisation des vibrios associés aux amibes dans l'environnement. Pour cela, des collections d'amibes marines d'origines géographiques diverses seront criblées par qPCR spécifique des Vibrionaceae, et les groupes taxonomiques auxquels appartiennent les vibrios seront ensuite déterminés par séquençage et analyse en génomique comparative. Enfin, une approche par évolution expérimentale permettra d'étudier les changements évolutifs résultants d'interactions successives amibes-vibrios, ainsi que leur impact sur la virulence des vibrios chez l'huitre.

In marine environments, free-living amoebae feed on bacteria by using phagocytosis. Interestingly, this cellular process has been conserved during the course of evolution and is also used by animal's immune cells in the defense against pathogens. Thus, predation by free-living amoebae on aquatic bacteria could promote selection of phagocytosis-resistant pathogens. Since 2008, the Pacific Oyster Mortality Syndrome (POMS) leads to important overmortality episodes in Crassostrea gigas oysters. At the origin of these episodes, an immunosuppression induced by the OsHV-1 µvar virus favors oyster colonisation by opportunistic pathogenic bacteria belonging to vibrio genus. Those pathogens can survive phagocytosis from oyster immune cells, the hemocytes, and can lyse them. In addition, some preliminary findings have revealed that some virulence factors in oysters are also associated with resistance of Vibrio tasmaniensis LGP32 strain to free-living amoeba predation. In particular, we know that a copper efflux pump (CopA) is involved in the intracellular survival of vibrios, and that a secreted metalloprotease (Vsm) leads to amoebae mobility inhibition. The objective of this project is to understand the role of amoebae-vibrios interactions within marine environments in the emergence of pathogenic vibrios for oyster. First, a transposon mutant library of V. tasmaniensis LGP32 and Vibrio crassostreae J2-9 will enable a genome-wide study of virulence factors involved in amoebae-vibrios and/or oysters-vibrios interactions. The second part of this project will be dedicated to the characterisation of amoebae-associated vibrios within the environment. To this end, collections of marine amoebae from various geographic origins will be screened by Vibrionaceae specific qPCR, and the taxonomic groups of vibrios will be determined through sequencing and comparative genomic analysis. Finally, through an experimental evolution approach we will study the evolutive changes coming from successive ameobae-vibrios interactions and their impact on vibrio's virulence in oyster.