Projet ANR-06-BLAN-0164 – COMUTE : Mutagenesis in coevlving systems : a case study of the bacterium Pseudomonas fluorescens SBW25 and its bacteriophage SBW25PHI2
Programme : Programme blanc (BLANC) 2006
Année de financement : 2006
Coordinateur du projet : CNRS DELEGATION REGIONALE LANGUEDOC ROUSSILLON (CNRS DELEGATION REGIONALE LANGUEDOC ROUSSILLON)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique
Montant : 200000.0 euros
Date de début : 2006
Durée : 36 mois
Résumé : La mutation est l'un des principaux générateurs de variation phénotypique et donc d'adaptation potentielle sur de grands laps de temps. Même s'il est couramment admis que la plupart des mutations sont délétères, certaines études récentes démontrent l'existence de fréquences non-négligeables de mutations aux effets positifs sur la fitness. Ceci suggère que le taux de mutation est un trait adaptatif et donc sélectionné. Dans cette optique, le taux de mutation peut être considéré comme "équilibré" face aux pressions de sélection endogène (la biologie du développement de l'organisme) et exogène (l'adaptation aux environnements physique et biologique). Ainsi, nous nous attendons à ce que les ennemis naturels tels que les prédateurs, parasites, pathogènes et herbivores, aient des effets significatifs sur les taux de mutation de leurs victimes et réciproquement par le biais de la coévolution. Etant donnée la réalisation croissante de l'importance des ennemis naturels dans la structure et le fonctionnement des communautés, et nos préoccupations sur l'impact des maladies infectieuses, nos résultats auront des implications pour l'agriculture, la conservation des espèces en danger, et la santé humaine.En utilisant un modèle bactérie  bactériophage, l'objectif est d'étudier comment le taux de mutation d'une espèce (la bactérie Pseudomonas fluorescens SBW25) interagit avec son ennemi naturel (le bactériophage SBW25f2) pour façonner le paysage adaptatif des deux antagonistes. Les expériences principales seront basées sur des hypothèses testables et leurs résultats vont permettre d'alimenter le développement de modèles mathématiques, ainsi que les prédictions d'expériences supplémentaires. L'aspect novateur de cette recherche est de démontrer que le taux de mutation, étant lui-même soumis aux pressions évolutives, est un régulateur de l'évolution endogène et exogène. Plus particulièrement, les taux de mutation adaptive peuvent constituer une force non négligeable dans la co-évolution entre les hôtes et leur pathogènes. L'avantage d'utiliser P. fluorescens par rapport au modèle mieux étudié, Escherichia coli, est que le premier montre une dynamique coévolutive soutenue avec son bactériophage tandis que ce genre de dynamique est beaucoup plus limité chez E. coli. La sélection réciproque entre P. fluorescens et son bactériophage est également très bien connue. Finalement, la mise en évidence des bases génétiques de la résistance et de l'infectivité est en cours d'étude, suite au séquençage de leurs génomes respectifs.Notre projet est interdisciplinaire car il est l'interface entre la biologie écologique et évolutive, avec des extensions futures à la biologie moléculaire. De plus, notre projet bénéficie de l'expertise complémentaire de biologistes à la fois théoriques (M. Hochberg) et expérimentaux (A. Buckling, M. Brockhurst & T. Bell) et renforce une collaboration internationale continue entre les laboratoires britanniques et français. Ces collaborations sont importantes car elles seront le vecteur promotionnel de la formation des étudiants dans les deux laboratoires.