Élucidation des mécanismes moléculaires de Colonisation d’Organismes Marins par le PAthogène Vibrio harveyi en lien avec le Réchauffement Océanique

Amandine MOROT

Alain DUFOUR / Christine PAILLARD

Bassem ALLAM

50 % ARED labellisée ISBLUE | 50 % UBS - EDSML

Le dérèglement climatique et l’augmentation de la température de l’eau de mer ont conduit à un déclin des populations naturelles d’ormeaux sur les côtes bretonnes dans les années 1998-2005. La souche Vibrio harveyi ORM4, isolée lors de cette hécatombe, est capable de reproduire ces épisodes de mortalités en conditions contrôlées. Ceci est dépendant de la température puisque V. harveyi ORM4 n’est capable d’induire une mortalité chez l’ormeau que si la température de l’eau de mer est supérieure ou égale à 18°C, constituant un modèle de choix pour étudier les mécanismes favorisant le développement d’infections en réponse au réchauffement océanique. V. harveyi ORM4 adhère en quelques heures aux branchies de l’ormeau, avant de pénétrer dans l’organisme et d’être retrouvé dans l’hémolymphe. Ainsi, l’adhésion de V. harveyi ORM4 sur le mucus de branchies d’ormeau est le point de départ d’un ensemble de processus d’expression de gènes liés à la virulence aboutissant à une septicémie et à une mort de l’ormeau. Cependant, les étapes liées à l’adhésion et la formation de biofilms (populations organisées de microorganismes sur des surfaces solides) chez V. harveyi ORM4 restent inconnues, tout comme le sont les gènes responsables de la virulence. Le but de ce projet de thèse sera d’analyser les mécanismes de virulence du pathogène V. harveyi ORM4 lors des étapes initiales de l’infection de l’ormeau Européen H. tuberculata. Le suivi en temps réel des étapes initiales d’adhésion et de formation de biofilm dans des conditions ex vivo sur du mucus de branchies d’ormeau n’a encore jamais été réalisé et constitue un aspect particulièrement novateur de ce projet. Spécifiquement, le (la) doctorant(e) aura en charge : l’identification par des méthodes omiques de gènes potentiellement impliqués dans la colonisation, la délétion de ces gènes et la complémentation des mutants de V. harveyi ORM4, les tests des effets de ces délétions sur le pouvoir infectieux de cette bactérie, et notamment la mesure de la capacité qu’ont les mutants à adhérer et coloniser le mucus de branchies d’ormeaux. L’expression de ces gènes sera suivie au sein du biofilm en formation, par le biais de biorapporteurs bactériens à l’échelle de la cellule bactérienne unique, ce qui constitue un second point particulièrement novateur. Enfin, il sera examiné si le processus de colonisation peut être inhibé par l’altérocine, une protéine anti-biofilm naturelle étudiée au LBCM. Pour mener à bien ce projet, il/elle utilisera un large éventail de techniques de biologie (microbiologie, biologie moléculaire, microscopie confocale à balayage laser et à épifluorescence, analyses d’images, analyses bio-informatiques de données génomiques et transcriptomiques, infections d’ormeaux) et de chimie analytique (chromatographie liquide et différents types de spectrométrie de masse pour caractériser le mucus). Ces techniques sont maitrisées dans les deux principaux laboratoires d’accueil (LBCM et LEMAR) et dans le laboratoire partenaire étranger (Stony Brook University, NY, USA). La construction des biorapporteurs et de mutants de délétion chez V. harveyi ORM4 a été récemment mise au point au LEMAR. Ces mutants seront testés pour la formation de biofilms au sein de chambres à flux contenant du mucus. La formation de biofilm se fera dans différentes conditions, notamment de température, afin de comprendre l’effet du changement climatique sur la capacité d’infection de cette souche. Ces travaux permettront ainsi de caractériser les stratégies d’infection d’un important pathogène d’organismes marins, en lien avec l’augmentation des températures de l’eau de mer.

PANORAMA


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