Projet ANR-13-ADAP-0007 – OPOPOP : Emergence de pathogènes opportunistes d'huîtres dans des populations naturelles de Vibrio
Programme : Adaptation - des gènes aux populations. Génétique et biologie de l'adaptation aux stress et aux perturbations (BIOADAPT 2013) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Madame Frédérique LE ROUX (Station biologique de Roscoff-UMR 7139, LBI2M)
Partenaires : Laboratoire Physiologie des Invertébrés; MIT Massachusetts Institute of Technology; Laboratoire de Biologie Intégrative des Modèles Marins
Montant : 339923.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 48 mois
Résumé : Les changements globaux, climatiques et anthropogéniques, se traduisent par une augmentation du nombre de cas de maladies associées aux vibrios affectant l’Homme mais également les espèces marines comme les coraux et les mollusques. A titre d’exemple, Vibrio splendidus et V. aestuarianus ont été associés à des épisodes de mortalités d’huîtres creuses Crassostrea gigas en France. L’étude de l’émergence des vibrios nécessite d’analyser l’évolution microbienne au niveau des gènes, des génomes et des métagénomes afin d’identifier les modifications conduisant à une augmentation de la virulence, de la résistance, de la prévalence ou conduisant à un changement d’hôte.
L’étude de la distribution des vibrios à micro-échelles phylogénétiques et spatiales a démontré que les vibrios coexistant dans la colonne d’eau se différencient en populations écologiques. Il est donc possible d’analyser les vibrios associés aux huîtres à un niveau métapopulationnel et de mettre en évidence d’éventuels chevauchements de populations inféodées à des habitats distincts et connectées par la colonne d’eau.
Contrairement aux pathogènes de l’Homme, peu de données sont disponibles concernant les pathogènes d’huîtres. Cependant, les avancées récentes dans le domaine de la génomique, ainsi que la disponibilité en huîtres certifiées dépourvues de pathogènes (SPF) va permettre de combler ce manque de connaissance.
L’objectif de ce projet est d’étudier la répartition des vibrios à micro-échelles (génome et espace) dans une zone d’élevage d’huîtres affectées par la maladie. Cette approche doit nous permettre (i) de déterminer de quels microhabitats proviennent les pathogènes d’huîtres, et par conséquent quelles catégories de populations écologiques constituent des réservoirs de pathogènes, (ii) d’étudier comment ces populations évoluent au cours d’épisodes de mortalités, et (iii) d’évaluer quelles caractéristiques génomiques conduisent à l’adaptation à un microhabitat et à la différenciation d’un pathogène. Pour cela, nous nous proposons d’utiliser différentes approches associant des analyses de génomique populationnelle, comparative et fonctionnelle, ainsi que la pathologie expérimentale.
1- Nous comparerons la structure des populations de vibrios dans les huîtres et dans la colonne d’eau. Nous souhaitons déterminer si les populations de vibrios s’assemblent de manière neutre dans l’huître ou si des processus de colonisation interviennent et conduisent à l’association de populations spécifiques au sein de l’animal. Pour le cas où les populations s’assembleraient de manière neutre, on peut s’attendre, dans un contexte de mortalités, à ce que des génotypes spécifiques prédominent.
2- Nous chercherons à déterminer le potentiel de pathogénie parmi un grand nombre de souches de vibrios représentatives de populations écologiques. A partir d’huîtres SPF, nous évaluerons la capacité de différentes souches à tuer l’hôte. Les données obtenues seront corrélées à des analyses de génomes de plusieurs centaines de souches afin de proposer des hypothèses concernant la fonction des gènes impliqués dans l’adaptation de ces pathogènes. Ces hypothèses seront finalement testées par des approches de génétique.
3- Nous étudierons la signification de la diversité des souches de V. splendidus observée chez les huîtres malades. Des huîtres seront infectées par des mélanges de souches testées  individuellement (tâche 2) et leur capacité de colonisation et virulence sera évaluée. Ces analyses permettront de déterminer si la capacité de colonisation et la virulence sont toujours liées. Dans le cas où nous détecterions des mélanges présentant une virulence accrue comparativement aux souches testées individuellement, des analyses de génomiques comparatives seront conduites afin de déterminer les gènes intervenant dans cet agonisme.