Groupement des Protistologues de Langue Française

Groupement des Protistologues
de Langue Française
45ème Colloque
28 Mai – 31 Mai 2007
Station Biologique de Roscoff
Comité d’organisation
Isabelle Desportes, Daniel Vaulot, Geneviève Bricheux,
Anne Aubusson-Fleury, Philippe Grellier
Comité scientifique
Daniel Dive, Isabelle Florent, Anne Aubuqqon-Fleury,
Geneviève Bricheux, Serge Thomas, Daniel Vaulot
Organisé avec le support financier de :
• SANOFI-Avantis
• Région Bretagne
• Département du Finistère.
1
PROGRAMME
Lundi 28 Mai
18h00-20h00
20h00-21h00h
Accueil des participants
Buffet (Hotel Gulf Stream)
Mardi 29 Mai
08h00-09h00
Petit déjeuner
09h00-09h10
09h10-09:20
Présentation du colloque : Isabelle DESPORTES, présidente du GPLF
Informations pratiques : Daniel VAULOT :
09h20-12h30
Session Protistes Marins
Modérateur : Daniel VAULOT
09h20-10h00
David PATTERSON
Taxonomic expertise on-line, micro*scope to EOL
10h00-10h40
Jan PAWLOWSKI
L’étonnante diversité des foraminifères non-fossilisables.
10h40-11h10
Pause café
11h10-11h50
Colomban DE VARGAS
Pelagic eukaryotic symbiogenesis: an ecological perspective
11h50-12h30
Laure GUILLOU
Découvertes de nouvelles lignées de protistes parasites ubiquistes en
milieu marin
13h00-14h00
Déjeuner
14h30-16h30
Communications libres
Modérateur : Philippe GRELLIER
14h30-14:50
Geneviève BRICHEUX
Les articulines chez Paramecium: Mythe ou réalité ?
14h50 –15h10
Raghida DAMAJ
Approches structurale et fonctionnelle des épiplasmines : Protéines du
squelette membranaire de la paramécie.
15h10-15h30
Raphaël DEMONCHY
Dissociation de l’assemblage des strucures axonemales et périaxonemales : role d’une nouvelle kinésine de Trypanosoma brucei.
15h30-15h50
Joseph SCHREVEL
Extraordinaire adaptation de la grégarine coelomique Diplauxis hatti au
cycle biologique de son hôte Perinereis cultrifera (Annélide Polychète)
15h50-16h10
Pause café
2
16h10 -16h30
Adam MARQUES
le cycle des Myxozoa et des Cnidaires : comparaison des formes
planctoniques
16h30-16h40
Benjamin MORGA
Etude des interactions entre le parasite Bonamia ostreae et son hôte,
l’huître plate Ostrea edulis in vitro.
16h40-18h40
Session Posters
Modérateur : Geneviève BRICHEUX,
16h40-17h35
17h40-18H40
Présentation des affiches
Visite des affiches à l’Hôtel de France
19h00-20h30
Dîner
21h00-22h30
Assemblée générale du GPLF
Mercredi 30 Mai
08h00-09h00
Petit déjeuner
9h00-12h30
Session Plasmodium agent de la malaria : interactions hôtepathogène
Modérateurs : Geneviève MILON, Serge THOMAS
09h00 – 09h40
Lawrence BANNISTER
Plasmodium merozoite invasion into red cells: an ultrastructural update
09h40 – 10h10
Isabelle FLORENT
Protein disulfide isomerases as potential targets for antimalarial
chemotherapy ?
10h10 – 10h40
Odile MERCEREAU-PUIJALON
Rosetting, a complex cytoadherence phenotype of Plasmodium
falciparum
10h40 –11h10
Pause café
11h10-11h40
Serge BONNEFOY
Role of RESA in the remodelling of Plasmodium falciparum infected
erythrocyte membrane and impact of culture conditions on gene
expression.
11h40-12h10
Anais MERCKX
Plasmodium falciparum regulatory subunit of cAMP-dependent PKA
and anion channel conductance
13h00-14h00
Déjeuner
3
14h30-15h00
Guillaume BOUYER
Malaria-induced channel activity: towards a unifying model
15h00–15h30
Gordon LANGSLEY
A PKA survival pathway inhibited by DPT-PKI, a new specific cell
permeable PKA inhibitor, is induced by Theileria. annulata in
parasitized B-lymphocytes.
15h30-16h00
Pause café
16h00-17h00
Table ronde Ferroquine
Modérateur : Daniel DIVE
16h00-16h30
DANIEL DIVE, Christophe BIOT
Pharmacologie spécifique de la ferroquine
16h30-17h00
Frédéric COSLEDAN
De l’artémisinine à la trioxaquine PA1103
19h00-19h30
19h30-23h00
Apéritif
Banquet
Jeudi 31 Mai
08h00-09h00
Petit déjeuner
09h00-12h00
Session Modèles Protistes
Modérateur : Anne AUBUSSON-FLEURY
09h00–09h30
Jacques LIVAGE
Protistes et nanomatériaux
09h30–10h00
Roberta BRAYNER
Micro-algues et matériaux : vers des matériaux «vivants» : Synthèse
biocontrôlée de nanoparticules optico-magnétiques
10h00–10h30
Pause café
10h30–11h00
Nancy GUILLEN
Entamoeba histolytica chemotaxis requires parasite adherence through
the Galactose/N-acetylgalactosamine lectin activity.
11h00–11h30
Linda KOHL
Le trypanosome : modèle pour l’étude des cils et flagelles
11h30–12h00
Jean COHEN
La paramécie comme cellule modèle : apports de la génomique et de
la post-génomique.
13h00-14h00
Déjeuner – Fin du colloque
4
RESUMES DES PRESENTATIONS
Plasmodium merozoite invasion into red cells:
an ultrastructural update
Lawrence BANNISTER
Department of Anatomy and Human Sciences,
School of Biomedical and Health Sciences, King’s College London, Guy’s Hospital Campus,
London SE1 1UL, United Kingdom
e-mail: [email protected]
The principal stages of red cell invasion by malaria merozoites were described 30 - 40
years ago in a series of light- and electron-microscope studies, mainly with Plasmodium
knowlesi. Although much progress has been made since then to discover the molecular
mechanisms underlying invasion, it has so far proved impossible to synchronise merozoite
invasion in Plasmodium falciparum closely in order to study this rapid event with sufficient
time resolution. Recent electron microscope studies using a combination of conventional
morphology and immuno-gold labeling in both P.knowlesi and P.falciparum have provided
new insights into the invasion process. In this talk, the new ultrastructural information about
merozoite attachment, junction formation and merozoite entry into the red blood cell will be
reviewed in the context of current hypotheses concerning the mechanism of invasion.
5
Entamoeba histolytica chemotaxis requires parasite adherence
through the Galactose/N-acetylgalactosamine lectin activity.
Samantha Blazquez, Christian Weber, Elisabeth Labruyère &
Nancy GUILLEN
Institut Pasteur, Unité Biologie Cellulaire du Parasitisme and INSERM U786,
Paris, F-75015, France
[email protected]
During invasive amoebiasis, there is an early production of pro-inflammatory compounds.
Although parasite migration is an essential process in amoebiasis, how cells reach their final
destination is not well understood. Secreted inflammatory molecules are known to have a
migratory effect, but it remains unclear whether such molecules act as directional guidance
cues or as motility regulators. However, in our precedent work, the critical role of
cytoskeleton and adhesion though the Gal/GalNAc lectin in parasite motility has been
demonstrated using animal models of experimental amoebiasis combined with living imaging
[1]. The data will focus on the analysis of parasite cytoskeleton changes and signalling
leading to directional motility, based on our recent studies showing that E. histolytica is
attracted up a tumour necrosis factor (TNF) concentration gradient [2]. Chemotaxis-induced
signalling was PI3K-dependent and could lead to modifications in the polarisation of certain
cytoskeleton-related proteins. To analyse the effect of TNF signalling on gene expression,
we used the technique of microarray transcripts screening [3]. Interestingly, we found that the
heavy subunit and the light subunit of the Gal/GalNAc lectin were upregulated during
chemotaxis and a functional test indeed demonstrated the role of this protein complex in
chemotaxis. Several genes coding proteins involved in cytoskeleton dynamics were also
modulated during chemotaxis. Among them, an α-actinin-like protein appeared as an
important candidate to link the Gal/GalNAc lectin to the cytoskeleton during chemotaxis
signalling. These results have given us an insight on how E. histolytica changes its
cytoskeleton dynamics during chemotaxis and discovery of a new role for the Gal/GalNAc
lectin.
References
1. Coudrier et al., 2004. Myosin II and the Gal-GalNAc lectin play a crucial role in tissue invasion by
Entamoeba histolytica. Cell Microb. 7:19-27
2. Blazquez et al., 2006.Human tumor necrosis factor is a chemoattractant for the parasite Entamoeba
histolytica. Infect Immun. 74:1407-1410.
3. Weber et al., 2006. Stress by heat shock induces massive down regulation of genes and allows
differential allelic expression of the Gal/GalNAc lectin in Entamoeba histolytica.
Euk. Cell, 5: 871–875
6
Role of RESA in the remodelling of Plasmodium falciparum infected
erythrocyte membrane and impact of culture conditions
on gene expression.
Serge BONNEFOY
Institut Pasteur, Unité d'Immunologie Moléculaire des Parasites, CNRS URA 2581, 28 Rue
du Docteur Roux, F-75724 Paris Cedex 15, France.
email: [email protected]
During infection in humans, Plasmodium falciparum has evolved adaptative mechanisms to
varying environmental conditions. This involves substantial remodelling of the host cell
plasma membrane. In particular, the parasite exports proteins that interact with the subplasma membrane-associated spectrin network, thereby modifying mechanical properties of
host red blood cells.
The Ring-infected Erythrocyte Surface Antigen (RESA), a parasite molecule discharged
during invasion and detected at the ring stage, is known to interact with the RBC cortical
spectrin network. Construction of parasites with a targeted disruption of the resa1 gene
allowed us to show that erythrocytes infected with PfRESA-nil parasites had an increased
physical susceptibility to elevated temperatures. Furthermore, exposure of ring-stage
infected erythrocytes for a few hours incubation at a temperature of 41°C (to which early
parasite stages are exposed during malaria attacks) reduced parasite growth rate. This
indicates that association of PfRESA with the cytoskeleton of the ring stages protects the
parasites against the deleterious effect of exposure to febrile temperature. Changes of the
infected red blood cell deformability at the ring stage were documented using laser tweezer
experiments. This showed a reduced deformability of host cells at the early ring stage of
parasite development, in particular at febrile temperature of 41°C. Here again, a major role
for RESA was demonstrated using a set of parental, resa1-disrupted and revertant isogenic
clones. Investigation of the response of the infected erythrocyte to osmotic shock showed
that RESA protects the infected erythrocyte against an osmotic shock at the early ring stage.
Protection against osmotic lysis at 41°C correlated with RESA expression. Thus RESA may
play a role in the delicate balance between parasite and its host during the ring stage,
contributing on the one hand to prevent the negative consequences of exposure to febrile
temperatures and on the other hand to reduce erythrocyte membrane deformability that may
affect spleen-processing of the Pf-RBC.
In an effort to identify additional factors that may contribute to parasite survival in vivo, we
conducted a genome-wide transcription analysis of isolates collected from patients with P.
falciparum malaria prior and after adaptation to in vitro culture under standard conditions.
This indicated that, similar to the situation observed in bacteria or fungi, some plasmodial
genes are preferentially or exclusively transcribed during in vivo infection. Interestingly, this
includes the resa gene family. Many of the in vivo over-expressed genes encode proteins
with an export PEXEL domain, and as such possibly exported to the erythrocyte membrane.
Furthermore a substantial number of these genes are upregulated in vitro in 3D7 parasites
under thermal stress mimicking febrile conditions.
7
Malaria-induced channel activity
Guillaume BOUYER, Stéphane Egée and Serge L. Y. Thomas
Laboratory of Cell Physiology of Erythrocytes, Centre National de la Recherche Scientifique,
Université Pierre et Marie Curie, UMR 7150, Station Biologique, B. P. 74, 29682 Roscoff
cedex, France
[email protected]
The electrophysiological study of red blood cells (RBCs), using the patch-clamp technique,
has been going through a renaissance with the recent discovery of novel channel activity in
the host plasma membrane of malaria-infected human RBCs. These RBCs have altered
permeability characteristics due to the induction of new permeation pathways (NPPs) which
are defined, using non-electrophysiological techniques, as having the general characteristics
of anion channels. Too many questions remain unanswered: do the NPP correspond to a
single path or multiple pathways? are they parasite-derived proteins? are they up-regulated
or modified endogenous quiescent red blood cell proteins? This communication presents our
single channel recordings of anionic channel activity in P. falciparum-infected human RBCs
and the identification of three different types of anionic channels: inwardly rectifying (~ 20 pS
inward, 250-300 copies per infected cell), small conductance (~ 5 pS linear, 65-80 copies)
and outwardly rectifying (~ 80 pS outward, 5-10 copies) chloride channels. This work also
demonstrates that these channel types are endogenous anion channels which are upregulated by the malaria parasite P. falciparum. These anionic pathways are possible antimalarial targets for selective inhibition, and routes for drug delivery. Implications regarding
the presence of these different types of channels in infected RBCs and their functionnal
significance are discussed.
8
Micro-algues et matériaux : vers des matériaux «vivants»
Synthèse biocontrôlée de nanoparticules optico-magnétiques
Roberta BRAYNER1, Claude Yéprémian2, Chakib Djédiat2, Thibaud Coradin3,
Jacques Livage4, Alain Couté2, Fernand Fiévet1
1- ITODYS, Université Paris-Diderot, Paris
2- Laboratoire de Cryptogamie, Muséum National d’Histoire Naturelle
3- CMCP, Université Pierre et Marie Curie, Paris
4- Collège de France, Paris
[email protected]
Dans la nature, l’interface entre le vivant et les phases inorganiques revêt des aspects très
divers, à des échelles variant du nanomètre (stockage intracellulaire des métaux) au
micromètre (structures minéralisées des micro-organismes marins), jusqu’aux dimensions
humaines (os). Cette capacité de nombreux organismes vivants à contrôler la formation de
phases inorganiques et/ou de s’adapter à des milieux fortement minéralisés peut être mise à
profit pour élaborer de nouveaux matériaux. Jusqu’à présent, cette approche de synthèse
dite « bio-contrôlée » s’est principalement limitée à l’utilisation d’extraits cellulaires
(protéines, poly-saccharides,…) comme agents de contrôle de la croissance minérale.
Cependant, l’utilisation de l’organisme vivant dans son intégrité devrait permettre de tirer
profit des capacités de l’ensemble de sa «machinerie cellulaire». De plus, de telles
synthèses étant effectuées dans des conditions compatibles avec la survie de la cellule, elles
remplissent de facto plusieurs critères de la « chimie verte », en accord avec les
préoccupations actuelles sur le développement durable. Dans ce contexte, l’objectif de cette
étude est d’explorer la contribution de micro-algues à la synthèse de nouveaux matériaux
hybrides fonctionnels. Certaines de ces algues sont présentes en grande abondance à la
surface du globe et constituent une source de matière première biorenouvelable qui, jusqu’à
présent, n’est utilisée que dans des produits à faible valeur ajoutée (agro-alimentaire). Nous
avons pu démontrer que certaines Cyanophycées et Chlorophycées pouvaient incorporer
des sels métalliques (Ag, Au, Pd, Pt…) et les réduire dans des compartiments
intracellulaires. Les nanoparticules obtenues sont ensuite relarguées dans le milieu de
culture. Nous avons pu synthétiser aussi (en utilisant certaines Euglenophycées et encore
des Cyanophycées) de nanoparticules à base de fer. En modifiant les conditions de réaction,
nous avons pu contrôler la taille et la forme des nanoparticules ainsi synthétisées.
L’optimisation des conditions de récupération des nanoparticules relarguées est en cours
afin de pouvoir les mettre en forme (fibres, films minces…).
9
Les articulines chez Paramecium: Mythe ou réalité ?
G. BRICHEUX, *A. Aubusson-Fleury, G. Coffe, F. Donnadieu, R. Damaj, *M.
Lemullois, A. Vellet et P. Bouchard
Laboratoire de Biologie des Protistes, UMR6023, Université Blaise Pascal, 63177 Aubière
Cedex. * Biologie Cellulaire 4, Bat 444, Faculté d'Orsay, Université Paris XI, 91 405 ORSAY
Cedex
La surface membranaire de nombreux protistes est sous-tendue par une couche
protéique appelée épiplasme. Les constituants protéiques rencontrés ont permis de définir
les épiplasmines et les articulines selon l’organisation moléculaire et les cellules étudiées.
-Les articulines sont définies comme des protéines tripartites possédant un domaine
central constitué de motifs répétés 12-mers présentant une alternance de valine et proline
associée à une alternance de charges. Sur la base de ces caractéristiques, des protéines de
type articuline ont été mises en évidence chez les Euglènes, l’apicomplexa Cryptosporidium
et les ciliès Pseudomicrothorax et Euplotes.
-Les épiplasmines ont été définies principalement chez la paramécie et selon les
données génomiques, elles semblent exister chez le ciliè Tetrahymena.
Nous avons recherché, dans le gènome de Paramecium, des protéines présentant les
caractéristiques des articulines. Par Blast, une synapomorphie est apparente entre un
domaine de l’articuline de l’Euglène et deux nouvelles protéines de Paramécie. Ces deux
paralogues de paramécie présentent un domaine avec une alternance de charges et une
richesse en acides aminés V et P mais sans montrer un motif 12-mers. Par analyse
combinée de motifs et l’appui de la représentation HCA, nous avons pu définir un 8-mers
très contraint de type VPh[E,D][R,K]hh[E,D] (ou h est un aa hydrophobe) ; motif identifiable
dans les 12-mers d’Euglènes. Ceci nous permet d’établir une parenté structurale solide.
Ces deux nouvelles protéines de Paramecium sont organisées en multidomaines
avec un domaine identifié de type articuline et 3 autres domaines putatifs définits sur la base
de caractéristiques des groupements hydrophobes.
Par microscopie, l’expression couplée à une GFP, montre que la protéine se localise
à la base du cil, au niveau de la transition corps basal/axonème. Cette zone, définie par la
plaque terminale, est en relation directe avec l’épiplasme.
L’organisation modulaire de cette nouvelle protéine, la présence d’un domaine articuline et
sa localisation particulière permettent d’envisager un rôle de liaison entre l’édifice
microtubulaire et son environnement épiplasmique.
10
The double life of an epigenetic nuclear factor (HMGB) of
Plasmodium and its implication in cerebral malaria.
Sylvie BRIQUET1, Nadou Lawson1, Sylvain Thierry1,
Vincent Maréchal2, Catherine Vaquero1
1
INSERM UMRS U511, Faculté de Médecine Pierre et Marie Curie, CHU Pitié-Salpêtrière,
91 boulevard de l’Hôpital, 75013 Paris; 2UMR 7079, UPMC, 15 rue de l'Ecole de Médecine,
75270 Paris, France.
[email protected], [email protected]
The eukaryotic High Mobility Group Box proteins (HMGB) are highly conserved
throughout evolution and act as nuclear architectural factors involved in chromatin
remodelling and transcriptional regulation (with 2 HMG-boxes: A and B in tandem in
vertebrates). In addition, these factors are released from cells, encompass within their box B
a TNF activating domain, and as pro-inflammatory cytokines participate to diverse human
pathogenesis.
In Plasmodium, 4 HMGB proteins were predicted including those we named HMGB1
and HMGB2, highly conserved in Plasmodium species. They are small proteins containing
one HMG-box closely related to the metazoan box B and comprising the TNF activating
domain. In vitro analyses established that Plasmodium falciparum proteins PfHMGB1 and
PfHMGB2 are nuclear factors interacting with distorted DNA structures, able to bend linear
DNA and most probably involved in chromatin remodelling. The proteins were detected
mainly in the nucleus throughout the erythrocytic development. PfHMGB1 was preferentially
expressed in asexual stages whereas PfHMGB2 was mainly detected in gametocytes, in
good correlation with transcript levels. In addition, PfHMGB1 and PfHMGB2 are released
from parasitized erythrocytes and exogenously might elicit a potential pro-inflammatory
activity. Ex vivo analyses evaluated this potential role on activation of quiescent monocytes
and TNF alpha production. Finally, by the means of an in vivo murine model of cerebral
malaria, C57BL/6 mice infected with P. berghei ANKA (Mazier’s team), the implication of
Plasmodium berghei PbHMGB1 and murine HMGB was investigated. Initial experiments
showed that in presence of antibodies raised against pbHMGB1, 30 % survival was observed
when compared to infected mice dying from cerebral malaria 6 days after infection.
Expression of Plasmodium and murine HMGB transcripts as well as transcripts of cytokines
and adhesion molecules are analysed in brains of infected mice and compared to those of
the control non-infected, and PbHMGB1 prei
11
Découvertes de nouvelles lignées de protistes parasites
ubiquistes en milieu marin
Aurélie Chambouvet, Pascal Morin, Dominique Marie, Daniel Vaulot et
Laure GUILLOU
Station Biologique de Roscoff, BP74, 29682, Roscoff Cedex
[email protected]
Depuis 2001, la génomique environnementale, en grande partie dominée par le
séquençage systématique de la petite sous-unité du ribosome, a permis de révéler
l’existence de nouvelles lignées de protistes dans les océans, en particulier au sein du
phylum des alvéolés (Díez et al. 2001, López-García et al. 2001, Moon-van der Staay et al.
2001). La trace génétique de ces organismes a pu être détectée depuis la surface des
océans jusqu’à 3000 mètres de profondeur, en passant par des milieux plus côtiers, ou dits
« extrêmes » (milieu appauvri en oxygène et dans des sédiments anoxiques) (Groisillier et
al. 2006). Leurs séquences dominent très généralement les librairies génétiques en terme de
nombre de clones et de diversité génétique.
Depuis la découverte de ces groupes, nos connaissances ont largement évoluées. On
a ainsi pu rattacher un de ces groupes (appelé les alvéolés du Groupe II) à l’ordre des
Syndiniales (appartenant à la classe des dinoflagellés). Les Syndiniales sont exclusivement
composés de parasites de protistes, de radiolaires ou de métazoaires (à l’exemple
d’Hematodinium spp. un parasite de crabe). De nombreuses séquences environnementales
sont très proches de l’espèce Amoebophrya ceratii, un parasite exclusif de dinoflagellés
connu depuis 1964 (Cachon 1964). D’autres espèces d’Amoebophrya sont parasites de
ciliés, d’acanthaires, voire même parasites de parasites (hyper parasite)(Cachon & Cachon
1987).
Différentes sondes oligonucléotidiques spécifiques, identifiées grâce aux séquences
environnementales, nous ont récemment permis de visualiser par fluorescence (technique
du FISH) ces organismes directement sur des échantillons naturels. Nous avons pu ainsi
vérifier que ce groupe était bien constitué de parasites, en particulier des parasites de
dinoflagellés. Durant trois années consécutives, nous avons suivi cette dynamique hôteparasite en Baie de Penzé (Nord Finistère), pendant le développement annuel de la
microalgue toxique Alexandrium minutum (dinoflagellé capable de produire des toxines
paralysantes). La diversité génétique de ces parasites ainsi que leur spécificité ont
également pu être analysées. A la suite de la présentation de ce travail (qui constitue en fait
le projet de doctorat d’Aurélie Chambouvet), nous détaillerons les nouveaux axes de
recherche développés dans notre équipe sur la base de ces résultats.
Cachon J (1964) Contribution à l'étude des péridiniens parasites. Cytologie, cycles évolutifs. Ann Sc Nat Zool
Paris VI:1-158
Cachon J, Cachon M (1987) Parasitic dinoflagellates. In: Taylor FJR (ed) The biology of dinoflagellates, Vol 21.
Blackwell scientific publications, Oxford, p 571-611
Díez B, Pedrós-Alió C, Massana R (2001) Study of genetic diversity of eukaryotic picoplankton in different
oceanic regions by small-subunit rRNA gene cloning and sequencing. Appl Environ Microbiol
67:2932-2941
Groisillier A, Massana R, Valentin K, Vaulot D, Guillou L (2006) Genetic diversity and habitats of two
enigmatic marine alveolate lineages. Aquatic Microb Ecol 42:277-291
López-García P, Rodríguez-Valera F, Pedrós-Alió C, Moreira D (2001) Unexpected diversity of small
eukaryotes in deep-sea Antarctic plankton. Nature 409:603-607
Moon-van der Staay SY, Watcher RD, Vaulot D (2001) Oceanic 18S rDNA sequences from picoplankton reveal
unsuspected eukaryotic diversity. Nature 409:607-610
12
Les grégarines marines pour comprendre l’évolution
des apicomplexes (Alveolata)
Aurélie CHAMBOUVET1, Joseph Schrével2, Laure Guillou1
1 Laboratoire plancton océanique, CNRS et UPMC, Station Biologique de Roscoff, Roscoff
Contact : [email protected]
2 USM « Biologie fonctionnelle des Protozoaires » Muséum National d’Histoire Naturelle,
Paris
Contact : [email protected]
Les apicomplexes appartiennent au super-groupe des Alveolata, qui comme les
stramenopiles ou les dinoflagellés sont issus d’une même endosymbiose secondaire
originale. A la différence des ciliés et des dinoflagellés, le groupe des apicomplexes est
exclusivement composé de parasites eucaryotes unicellulaires infectant une grande variété
d’hôtes depuis les invertébrés jusqu’aux mammifères. Si les études de phylogénie
moléculaire des apicomplexes d’intérêt médical et/ou économique tels que Plasmodium,
Babesia, Toxoplasma, Eimeria et coccidies de vertébrés sont très nombreuses, celles
concernant les grégarines restent fragmentaires.
Les grégarines sont des parasites d’invertébrés et de tuniciers, elles se caractérisent
par un stage trophozoïte extracellulaire, un accouplement en syzygie des gamontes tandis
que la gamétogenèse et la sporogenèse s’effectue au sein d’un kyste. La présence d’un
stade de multiplication asexuée (schizogonie) avaient amené Grassé (1953) à distinguer
trois ensembles : les archigregarines (avec une phase de multiplication schizogonique), les
eugrégarines (perte de la schizogonie) et les néogrégarines (acquisition secondaire d’une
phase de schizogonie). Les archigrégarines du genre Selenidium, parasites d’annélides
polychètes et de sipunculiens ont une structure de type «sporozoite » avec des trophozoites
présentant un conoide et des organites apicaux de type rhoptrie (Schrével, 1968) de plus,
leurs sporozoites peuvent présenter des vésicules multimembranaires (Schrével, 1972) qui
suggèrent des structures de type apicoplaste. Les grégarines marines appartenant aux
archigrégarines et les eugrégarines Lecudinidae peuvent représenter de bons candidats
pour aborder l’étude des lignées les plus basales des apicomplexes.
Dans ce travail, nous essaierons d’élucider la position phylogénétique de plusieurs
espèces–type parasites d’annélides polychètes : Selinidium pendula Giard 1884, Lecudina
pellucida (Koll.) Mingazzini 1891, Gonospora varia Léger 1892. Cette étude sera étendue à
Selinidium hollandei Vivier Schrevel 1966 et à une eugrégarine de blatte Gregarina blaberae
Frenzel 1892.
Les genres Plasmodium, Toxoplasma, Eimeria et Sarcocystis possèdent un plaste
résiduel : l’apicoplaste. La recherche d’un tel organite chez ces grégarines a fait l’objet d’une
attention particulière.
13
La paramécie comme cellule modèle : Apports de la génomique
et de la post-génomique
Jean COHEN
Centre de Génétique Moléculaire, CNRS, 91198 Gif-sur-Yvette cedex.
[email protected]
La paramécie est l’un des modèles d’étude le plus ancien pour aborder les grandes fonctions
cellulaires. La combinaison d’outils génétiques, physiologiques et cytologiques ont permis
d’aborder de grandes fonctions comme la détermination des types sexuels, la variation
antigénique, le contrôle épigénétique de la différenciation nucléaire, la sécrétion régulée, le
battement ciliaire ou l’excitabilité membranaire… Depuis l’automne dernier (1), le génome de
la paramécie a été entièrement séquencé et un nouveau mode de recherche apparaît.
L’accès à l’ensemble des gènes permet d’obtenir des gènes candidats pour être impliqués
dans une fonction donnée ou appartenir à un organite donné. Des approches comme la
protéomique, l’analyse du transcriptome ou l’ARN interférence à grande échelle permettent
d’avoir une vision globale des mécanismes étudiés.
Après avoir brièvement rappelé les découvertes issues du projet génome, je présenterai en
exemple l’apport de la génomique pour l’étude du battement ciliaire.
1. Aury et al. 2006. Global trends of whole-genome duplications revealed by the ciliate
Paramecium tetraurelia. Nature 444 : 171-178.
14
De l’artémisinine à la trioxaquine PA1103
Frédéric COSLEDAN
PALUMED S.A.
Email : [email protected]
Le paludisme, l’une des premières causes infectieuses de mortalité dans le monde,
touche chaque année 100 à 200 millions de personnes et cause 2 à 3 millions de morts. De
nombreuses souches de parasites sont devenues résistantes aux médicaments
« classiques » et la préconisation actuelle, en pays d’endémie, est d’utiliser
systématiquement une bithérapie comportant un dérivé de l’artémisinine. Cependant, le coût
de ces composés d’origine végétale et, surtout, les aléas de leur approvisionnement,
représentent une entrave sérieuse. De plus, la demi-vie de ces composés chez l’homme est
extrêmement courte, ce qui conduit à des recrudescences. Il est donc nécessaire de
disposer de médicaments synthétiques ayant un mode d’action similaire à celui de
l’artémisinine et possédant une demi-vie plus longue. Nous avons donc, dans un premier
temps, étudié le mécanisme d’action de l’artémisinine, mettant en évidence que les
endoperoxydes de cette famille sont des alkylants puissants vis-à-vis de biomolécules, en
particulier vis-à-vis de l’hème.
Nous avons ensuite entrepris la synthèse et l'étude pharmacologique de molécules
hybrides synthétiques, les trioxaquines®.
Les trioxaquines® associent deux pharmacophores complémentaires en une
molécule unique : une quinoléine connue pour s’accumuler dans le parasite, et un peroxyde
doué de propriétés alkylantes efficaces. Cette conception originale permet d'obtenir des
composés très actifs et peu susceptibles d'induire le développement de résistances. C'est
donc une thérapeutique réellement innovante pour une maladie infectieuse majeure
La synthèse des premières trioxaquines et les résultats biologiques obtenus ont
justifié à la fois la poursuite de la recherche et un développement industriel associant des
partenaires aux compétences complémentaires : CNRS-LCC, CHU-Rangueil, Palumed et
Sanofi-Aventis.
Les résultats montrent que les trioxaquines sont actives in vitro, à des concentrations
de 5 à 20 nM, sur des souches résistantes de Plasmodium falciparum. Elles sont également
actives in vivo par voie orale chez la souris.
La mise au point de nouveaux antipaludiques à faible coût, actifs par voie orale, est
une préoccupation de santé publique internationale. C’est un domaine dans lequel il est
nécessaire d’associer la recherche à l’innovation faite par une jeune entreprise, PALUMED,
créée en décembre 2000, pour assurer le développement des trioxaquines.
15
Approches Structurale et Fonctionnelle des Epiplasmines :
Protéines du Squelette Membranaire de la Paramécie.
R. DAMAJ, G. Bricheux, G. Coffe, A. Aubusson-Fleury, F. Donnadieu, A. Vellet,
V. Ravet, B. Vigues, et P. Bouchard
UMR CNRS 6023 Laboratoire de Biologie des Protistes Université Blaise Pascal, Clermont II,
63177 Aubière cedex
La paramécie, cellule polarisée, possède de nombreux territoires spécialisés. Leur
distribution définit un plan d’organisation qui doit être transmis aux cellules filles. Les
épiplasmines sont des protéines originales constitutives d’un élément du squelette sousmembranaire : l’épiplasme. Les 51 séquences de cette nouvelle famille multigénique des
épiplasmines comprennent une partie centrale conservée, flanquée de part et d'autre de
domaines structuraux caractéristiques.
Nous montrons que la majorité des épiplasmines constitue un groupe de type
« symétrique », basé sur l’arrangement ordonné de ces domaines structuraux. Cette
symétrie peut être altérée par la perte de domaines C-terminaux, ce qui détermine une autre
classe de protéines dites « asymétriques ». Un troisième type de protéines existe mais ne
montre pas de géométrie particulière de domaines.
L’étude fonctionnelle des épiplasmines est réalisée en utilisant les marqueurs de type
GFP et le mécanisme d’ARN interférence (ARNi).
L’adressage des protéines de types symétriques et asymétriques montre une
répartition uniforme dans les unités corticales de la paramécie tandis que les autres
épiplasmines sont adressées à leur périphérie. Cette localisation différentielle suggère un
rôle particulier pour chaque type de protéine.
Les effets de l’ARNi utilisant des séquences d’épiplasmines symétriques ou
asymétriques conduisent à un phénotype similaire. La cellule ne peut plus se diviser et perd
sa polarité. Ce phénotype n’est pas observé avec les épiplasmines de la périphérie des
unités corticales. Dans ce cas, sous conditions de ARNi, un retard de division cellulaire est
observé par altération de la duplication des nouvelles unités corticales.
Localement, l’épiplasme constitue bien une structure qui participe à la réussite de la
multiplication des unités corticales, territoires spécialisés de la cellule. A l’échelle de la
cellule, c’est également une structure qui porte et transmet une information essentielle au
plan d’organisation.
16
Dissociation de l’assemblage des structures
axonemales et péri-axonemales :
Rôle d’une nouvelle kinésine de Trypanosoma brucei.
Dissociation of axonemal and peri-axonemal assembly mechanisms:
role of a new kinesin in Trypanosoma brucei.
Raphaël DEMONCHY
USM 504 Biologie fonctionnelle des protozoaires
61 rue Buffon 75005 PARIS
[email protected]
Le trypanosome africain, Trypanosoma brucei, est un eucaryote unicellulaire flagellé,
parasite obligatoire extracellulaire de certains mammifères (homme, bétail, animaux
sauvages…). Tout au long de son cycle, T. brucei possède un flagelle dont le rôle est
central : il a été montré que la mobilité, l’adhésion, la morphogenèse cellulaire, ou la
cytokinèse étaient directement dépendantes de sa présence et de son fonctionnement. Ce
flagelle est constitué d’un axonème motile, structure de 9 doublets de microtubules entourant
une paire centrale de microtubules (9+2), et d’une structure complexe associée, la fibre paraflagellaire (PFR). Il est établi dans de nombreuses espèces que le mécanisme de transport
intra-flagellaire est responsable de la construction de l’axonème mais très peu de données
sont disponibles quant à l’assemblage des structures extra-axonèmales (comme la PFR
chez le trypanosome).
Ce travail porte sur deux kinésines de la famille 9, une famille de kinésines flagellaires
définie selon des données de phylogénie moléculaire en partie confirmées par des données
expérimentales chez Chlamydomonas. Une approche d’ARN interférence, couramment
employée chez le trypanosome, nous a permis de mettre en évidence l’implication de la
kinésine « TbKIF9 » dans l’assemblage de la fibre paraflagellaire. La lignée mutante
présente un phénotype original très net : en l’absence de la protéine, un flagelle avec un
axonème normal est toujours construit, mais la PFR n’est plus correctement assemblée. Des
analyses de microscopie électronique ont montré que dans un flagelle, des zones avec de
larges amas de « PFR » alternent avec des zones qui en sont totalement dépourvues.
Ce travail suggère que les structures extra-axonemales ne sont pas nécessairement
construites par transport intra flagellaire.
17
Pelagic eukaryotic symbiogenesis: an ecological perspective
Colomban DE VARGAS, Fabrice Not2, Matt Johnson3
& Diane Stoecker4
1
CNRS, Station Biologique de Roscoff, UMR 7144, Evolution du Plancton et PaleoOceans,
France
2
Institut de Ciències del Mar, Barcelona, Spain
3
Institute of Marine and Coastal Sciences, Rutgers University, New Brunswick, NJ, USA
4
University of Maryland Center for Environmental Science, Cambridge, MD, USA
Symbiogenesis is arguably the most powerful, quasi non-darwinian force shaping the
evolution of eukaryotes and the biosphere. Beyond its evolutionary impact, endosymbiosis is
widely recognized in terrestrial and marine coastal ecology, with for instance the mycorrhiza
and zooxanthellae-based interactions which transform solar energy to build most of the Earth
sessile biomass. However, endosymbioses were largely overlooked in pelagic protists. In
fact, the pelagial is the largest microbial ecosystem, containing an astounding diversity of
photosynthetic and heterotrophic protists, potential partners for symbiotic relationships. The
oceanic water masses are also nutrient limited and provide thus an ideal matrix for selecting
associations between phago- and auto-trophic processes. Here we first review the modern
endosymbiotic assocations, including kleptoplastidies, between pelagic protists. We then
discuss study cases, in particular the ~250 Mo, global photosymbiosis based on pelagic
dinoflagellates related to Symbiodinium spp. (we propose to call Pelagodinium) and involving
a variety of hosts such as foraminifers and radiolarians. The mode and tempo of pelagic
eukaryotic symbioses, constrained by the unicellular nature of the partners, their short
generation times often interrupted by sexual behavior, and their relatively low abundance in a
moving environment, are significantly different than terrestrial and/or benthic marine
symbioses. We discuss patterns of specificity and co-evolution in pelagic symbioses, and
their potential role in transient and more permanent exchange of genetic information across
widely divergent taxa.
18
Communautés bactériennes périphytiques et Entérobactéries dans
un écosystème lotique récepteur, associé à un bassin versant
contaminé en herbicides
Céline FAJON1, Amélie Trincal1, Christiane Forestier2,
Jacques Bohatier 1
1 Laboratoire de Biologie des protistes, Université Blaise Pascal, Clermont 2
2 Laboratoire de Bactériologie, Université d’Auvergne, Clermont 1
Les écosystèmes naturels sont largement soumis à l’influence de l’activité humaine,
notamment dans le domaine agricole, via l’utilisation intensive de produits phytosanitaires
comme les herbicides. Suite au lessivage des surfaces traitées et au ruissellement, ces
polluants organiques contaminent indirectement les écosystèmes aquatiques récepteurs,
comme les rivières et affectent, compte tenu de leur mode d'action, les communautés
autotrophes naturellement présentes. Cet impact sur les microalgues entraîne ainsi une
libération de matières organiques et peut indirectement perturber le compartiment bactérien
hétérotrophe, à la base du recyclage de cette matière et par cascade trophique tous les
maillons supérieurs (protozoaire par exemple). L'influence des herbicides peut s’exercer
également sur les microorganismes pathogènes présents, qu'il s'agisse d'opportunistes
composants naturels des milieux hydriques ou d'agents pathogènes en provenance des
eaux usées traitées et rejetées dans ces mêmes milieux. Les modifications
environnementales liées à la contamination par les herbicides pourraient être ainsi à l’origine
de la prolifération ou de la constitution de niches écologiques hébergeant ces agents
infectieux.
Parce que les communautés périphytiques organisées sous forme de biofilms jouent
un rôle essentiel dans le fonctionnement de l’écosystème, nous avons dans un premier
temps analysé la diversité et l’activité des communautés bactériennes de biofilms issus d’un
écosystème lotique associé à un bassin versant "pilote" pour lequel nous disposons d’une
relative expertise en terme de suivi analytique et bactériologique. La communauté
bactérienne ainsi récoltée sur des supports en verre immergés présente une densité élevée,
comprise entre 1.7 à 3.5* 107 cellules/cm, comparable aux données de la littérature. La
proportion de cellules actives (40% de cellules CTC-positive) est deux fois plus importante
que celle généralement reportée. L’analyse de la structure de cette communauté par
hybridation in situ a montré la dominance des bactéries affiliées au CFB (Cytophage,
Flavobacterium, Bacteroides). La présence d’Entérobactéries dans ces biofilms a pu être
mise en évidence par des techniques culturales classiques et par amplification spécifique et
séquençage des régions 16S des ADNr génomiques de l’ensemble de la biomasse
bactérienne. Certaines des entérobactéries isolées présentaient de plus des résistances aux
antibiotiques utilisés en clinique humaine, notamment liées à la production de bétalactamases.
Il reste à déterminer quel est l’impact d’herbicides sur la dynamique de communautés
microbiennes périphytiques au sein des biofilms et sur l’émergence d’organismes
pathogènes.
19
Présence de Grégarines intestinales chez des orthoptères
(Locusta migratoria Linné) issus d’élevages
commerciaux en insectarium.
Anthony Flaven, Adam MARQUES
UMR5119, ECOLAG, Université de Montpellier II 34095 Montpellier Cedex 05
(Flaven) [email protected] [email protected]
L'apparition des nouveaux animaux de compagnie, tels que les reptiles, a créé des
besoins alimentaires inédits spécifiques à chaque espèce.
Les petits sauriens comme les caméléons, les geckos et les varans, ont un régime
alimentaire qui nécessite de les nourrir de petites proies vivantes, principalement des
insectes. Ceci à généré la production d’arthropodes sélectionnés sur leur résistance et sur
leur gamme de taille
Le criquet migrateur Locusta migratoria (Linné) est l’insecte dont le cycle de vie
permet d’être commercialement toujours disponible. Cet Arthropode est herbivore et
présente une grande facilité d'élevage. Il fait ainsi l'objet d'une production commerciale
internationale.
L'observation de spécimens juvéniles sub-adultes et adultes montrent la présence
permanente de grégarines intestinales.
Les premières observations démontrent que cette forme peu se rapporter au genre
Gregarina. Cependant la détermination cherche à confirmer s’il s'agit de Gregarina
acridiorum Léger, grégarine signalée par Lange & Wittenstein 2002, dans la faune sauvage
d’Argentine, ou si nous avons affaire à une autre grégarine particulière à l’élevage.
La bibliographie ne concerne qu’une dizaine d'espèces décrites chez les Crassoptera
et Orthoptera. Les morphologies de ces Gréganines sont très proches et ont permis à Lipa et
al.(1996) de mettre en synonymie Gregarina acridiorum Léger (1892) avec Gregarina
garnhami Canning (1956) L'identification recherchée de cette grégarine permettra de la
comparer avec les formes présentes chez le criquet pèlerin Schistocerca gregaria (Forskäl
1755). Un espoir de lutte biologique avait été envisagé dans le cadre de cette relation hôte
parasite. Pour Locusta migratoria on peut être vigilant sur un effet limitant émergeant lié aux
conditions dans un élevage commercial.
Lange C.E., Wittenstein E. 2002. The life cycle of Gregarina ronderosi n.sp. (Apicomplexa
Gregarinidae) in the Argentine grasshopper Dichroplus elongates (Ortoptera:Acrididae). Journal of
Invertebrate Pathology, 79: 27-36.
Lipa J.J., Hernández-Crespo P., Santiago-Alvare C. 1996. Gregarines (Eugregarinorida:
Apicomplexa) in natural populations of Dociostaurus maroccanus, Calliptamus italicus and other
Orthoptera. Acta Protozoologica, 35: 49–59.
20
Protein disulfide isomerases as potential targets
for antimalarial chemotherapy ?
Isabelle FLORENT1, Elisabeth Mouray1, Mireille Moutiez2, Sophie Girault3,
Christian Sergheraert3, Philippe Grellier1
1. USM-504, EA-3335, Biologie fonctionnelle des Protozoaires, RDDM, MNHN,
2. CEA/Saclay, Département d’Ingénierie et d’Etudes des Protéines
3. Institut de Biologie de Lille-Institut Pasteur de Lille, UMR CNRS 8525, Faculté de
Pharmacie, Université de Lille II
4.
Email [email protected]
Protein disulfide isomerases (PDI, EC 5.3.4.1) are mutlidomain multifunctional enzymes
belonging to the thioredoxin superfamily, conserved through evolution. In eukaryotes PDI are
typically found in the endoplasmic reticulum, where they favour the folding of nascent
proteins by catalyzing oxidation of thiol groups and isomerization of disulfide bonds. PDI may
also display chaperone or anti-chaperone activities and in some cellular types, PDI may also
be located in the cytoplasm or at the cell surface.
The Plasmodium falciparum PDI (Pf¨PDI) was initially isolated in the laboratory as a 52-kDa
protein (Pf52), by affinity chromatography over the antiplasmodial compound DS-61, a 1,4bis(3-aminopropyl)piperazine derivative displaying an IC50 of about 100nM on P. falciparum
growth (Florent et al., 2000, FEBS Letters 484:246-252). Although Pf52 displayed the typical
PDI structure in five domains (a-b-b’-a’-c-, where a and a’ domains correspond to the two
thioredoxin active sites) we undertook its the experimental characterization in order to test its
expression during the parasite development, its localization, its biochemical properties as
well as the propensity of DS61 to inhibit its activities.
•
•
•
Pf52-PfPDI is expressed throughout the parasite cycle and is mainly localized into the
endoplasmic reticulum.
Recombinant Pf52-PfPDI displays oxidase/isomerase, reductase and chaperone
activities, with comparable parameters as those found for either purified native bovine
PDI or human recombinant PDI.
DS61 inhibits PfPDI oxidase/isomerase activity (IC50 of 430µM) but not that of human
recombinant PDI. DS61 could not be tested on the other PfPDI activities.
The discrepancy between this value and the in vitro anti-plasmodial activity of DS61 (IC50 of
100nM) suggests that the oxidase/isomerase activity of PfPDI may not be the only target of
DS61 in P. falciparum. Other PfPDI activities – not yet tested – or other Plasmodium proteins
could also be targeted by DS61.
21
A PKA survival pathway inhibited by DPT-PKI, a new specific cell
permeable PKA inhibitor, is induced by Theileria annulata
in parasitized B-lymphocytes.
Guergnon J, Dessauge F, Traincard F, Cayla X, Rebollo A, Bost PE,
LANGSLEY G, Garcia A
Unite de Chimie Organique-Equipe Phosphatase et Laboratoire de signalisation
Immunoparasitaire, URA CNRS 2581, 75015 Paris, France.
Theileria annulata, an intracellular pathogenic parasite of the Aplicomplexa protozoan family
infects bovine B-lymphocytes and macrophages. Parasitized cells that become transformed
survive and proliferate independently of exogenous growth factors. In the present study, we
used the isogenic non parasitized BL3 and parasitized TBL3 B cell lines, as a model to
evaluate the contribution of two-major PI3-K- and PKA-dependent anti-apoptotic pathways in
the survival of T. annulata parasitized B lymphocytes. We found that T. annulata increases
PKA activity, induces over-expression of the catalytic subunit and down-regulates the prosurvival phosphorylation state of Akt/PKB. Consistent with a role of PKA activation in
survival, two pharmacological inhibitors H89 and KT5720 ablate PKA-dependent survival of
parasitized cells. To specifically inhibit PKA pro-survival pathways we linked the DPTsh1
peptide shuttle sequence to PKI(5-24) and we generated DPT-PKI, a cell permeable PKI.
DPT-PKI specifically inhibited PKA activity in bovine cell extracts and, as expected, also
inhibited the PKA-dependent survival of T. annulata parasitized TBL3 cells. Thus, parasitedependent constitutive activation of PKA in TBL3 cells generates an anti-apoptotic pathway
that can protect T. annulata-infected B cells from apoptosis. These results also indicate that
DPT-PKI could be a powerful tool to inhibit PKA pathways in other cell types.
Apoptosis. 2006 Aug;11(8):1263-73.
22
Plankton*Net : An Open-access Iconographic and Taxonomic
Database. From Slide to Web…
Fabien JOUENNE, Daniel Vaulot
Station Biologique de Roscoff, Place Georges Teissier, BP 74, 29682 ROSCOFF cedex,
France
[email protected], [email protected]
Plankton*Net (http://planktonnet.sb-roscoff.fr) is an open-access iconographic and taxonomic
database which is devoted to marine phytoplankton taxonomy. This CEE Pilot study started
on April 2006 and is coordinated by Alexandra Kraberg from the Alfred Wegener Institute in
Bremerhaven (Germany). It is based on Micro*scope website which started in 2001 and was
developped by David Patterson at the Marine Biological Laboratory in Woods Hole Institute
(US). Plankton*Net is more than a web page, it’s a dynamic web application related to other
websites (Cu*Star for species names, Biopedia for species description), with a real-time
contribution of the registered users.
The objectives of Plankton*Net :
accessing all available information on the first level of marine food web
defining biodiversity of marine microalgae (images, descriptions, classification
references, geolocalization)
increasing knowledge on harmful algal blooms
providing new technological tools for species identification (electronic keys)
creating a european network between phytoplankton taxonomy specialists
Interoperability occurs between two nodes (AWI and Roscoff) and soon a third will join the
network (Lisbon). Collaborators from different european institutions are working on this
database (Alfred Wegener Institute, Station Biologique de Roscoff, University of Lisbon,
Instituto Português de Investigaçao Marinha, National History Museum). Diversity of
phytoplankton is defined by diverse sets of images (strains collection, local phytoplankton
collection, class of microalgae, observation technique, cruise,…). Every registered user can
contribute by creating its own collections and adding images, without any programming
background. Today, Plankton*Net@Roscoff displays about 2800 images from 52 collections,
totally available for science or teaching. Other functionalities are available : glossary, external
sources hyperlinks, identification help. Plankton*Net 2 is already in progress and efforts are
made on a new interface more flexible and more easy to use. Finally, we hope that people
involved in phytoplankton will soon have the “Plankton*Net reflex”.
23
Nouvelle structure d’une Actinosporidie
(Myxozoa Actinosporea)
Elodie Jublanc, Donika Krasteva, Adam MARQUES
EPI, Ecolag UMR 5119, cc 093 Université Montpellier II F 34095 Montpellier cedex 5
[email protected] [email protected] [email protected]
Le cycle dixène Myxosporidie/Poisson-Actinosporidie/Annélide est aujourd’hui validé
par les nombreux cas expérimentaux d’infestations croisées réalisés à ce jour.
Cependant les différences entre les spores des Actinosporidies et celles des
Myxosporidies sont telles que leur association est souvent impossible.
Les spores de Myxosporidies ont une structure non planctonique, et la plupart
proviennent d’un hôte vertébré en relation avec le milieu aquatique.
Les spores d’Actinosporidies sont issues de la reproduction sexuée dans un annélide
et sont adaptées à une dissémination de type planctonique.
Sous la forme Actinosporidie a lieu la reproduction sexuée des Myxozoa. Elle se fait
dans une enceinte close constituée de deux ou quatre cellules et constituant le
pansporoblaste. Ce dernier contient deux cellules diploïdes qui subissent la méïose
précédée d’une division supplémentaire. Ainsi sont formés huit gamètes d’un type sexuel α
et huit gamètes de type sexuel β. L’union de ces gamètes donnera huit zygotes toujours
contenus dans le pansporoblaste. Chaque zygote évoluera en une spore à morphologie
actinosporidie avec une capacité planctonique. Dans certains cas chacune de ces spores
libérées poursuivra son cheminement individuellement. Mais quelquefois (dans certains
groupes), l’ensemble des huit spores, formées simultanément à l’intérieur d’un
pansporoblaste, vont rester unies par leurs cellules extérieures, les cellules épisporales,
transformées en flotteurs. Apparemment cette disposition augmente leur capacité
planctonique. Ces associations donnent des architectures remarquables utilisées dans la
systématique.
Un nouveau cas est présenté ou les huit spores issues d’un pansporoblaste sont
réunies par la base de leurs cellules épisporales et forment une étoile à huit têtes,
architecture inconnue jusqu'à présent
24
Le trypanosome comme modèle pour l’étude
des cils et des flagelles
Linda KOHL
USM0504, Muséum National d’Histoire Naturelle, 61, rue Buffon, 75231 Paris 05
Les cils et les flagelles, présents chez de nombreux eucaryotes, montrent une conservation
importante de leur structure, tout en remplissant des fonctions très différentes, au sein d’un
même organisme, comme entre différents organismes. Des défauts des cils/flagelles
entraînent de graves maladies génétiques. L’un des obstacles à l’étude chez les
mammifères se situe au niveau de la nature même des cellules ciliées/flagellées : ce sont
des cellules différentiées qui souvent ne se divisent plus. Pour cela on a choisi de les étudier
dans un organisme qui prolifère bien et qui se prête particulièrement bien aux études
fonctionnelles: le protozoaire Trypanosoma brucei. Le trypanosome se cultive facilement en
culture, on peut y réaliser les études biochimiques classiques et le génome est
complètement séquencé. On possède des anticorps marqueurs des différentes composantes
du parasite, ainsi que des marqueurs de résistance et des vecteurs d’expression, pour les
études fonctionnelles (knock-out, ARNi, GFP...). L’étude fonctionnelle se réalise par ARN
interférence et nous avons en plus un système ARNi inductible, ce qui permet de
sélectionner d’abord les ayant intégré le plasmide et ensuite seulement d’induire la formation
d’ARN double brin et d’observer les phénotypes. Le trypanosome possède un flagelle de
structure très similaire aux autres eucaryotes. Lors de son cycle cellulaire, il réplique son
flagelle tout en conservant l’ancien. Cette situation est unique, car elle nous permet
d’observer lors des études fonctionnelles un ancien flagelle, construit avant l’induction de la
formation d’ARNdb, et un nouveau flagelle, construit après l’induction de la formation
d’ARNdb dans la même cellule. Grâce à ce modèle, on a pu montrer que le flagelle est
essentiel non seulement pour la mobilité cellulaire, mais qu’il est aussi impliqué dans la
morphogenèse et la division cellulaire. On a aussi pu attribuer une fonction pour certains
gènes classés « gène à fonction inconnue ». Le trypanosome a donc déjà apporté de
nombreuses informations et va continuer à nous aider à élucider des nouveaux mystères.
25
Maîtrise en aquaculture du pathogène Enteromyxum leei
(Diamant et al. 1994) (Myxozoa), Myxosporidie parasite
du tube digestif des sparidés.
Donika Krasteva*, Annabelle Bonnard**, Florence Gaine**,
Elodie Jublanc *, Jannick Courquin, Corinne Sauvegrain**(°),
Alain Le Breton***, Adam MARQUES*
*EPI, Ecolag UMR 5119, case 093 Université Montpellier II F 34095 Montpellier cedex 5
** Aquanord, Terre des Marins, F 59 820 Gravelines
***Fish health Consultant, F 31 330 Grenade sur Garonne
(°) Nouvelle adresse : Pisciculture du Torpt, Source des Godeliers, 27210 Le Torp
[email protected] [email protected]
[email protected] [email protected] [email protected]
[email protected] [email protected]
Enteromyxum leei est une Myxosporidie responsable d’une pathologie émergente
importante en aquaculture affectant diverses espèces de Sparidés : la Daurade royale
(Sparus aurata L. 1758), le Sar à nez pointu (Diplodus puntazzo Cetti 1777) et le sar
commun (Diplodus sargus L. 1758).
Apparue en 1991 à Chypre cette pathologie s’est progressivement répandue à
l’ensemble du bassin Méditerranéen dans les élevages en cage, mais aussi sur la façade
atlantique, dans les piscicultures en bassin.
Le parasite se localise au niveau de l’épithélium intestinal avec deux sites
préférentiels, le rectum et l’intestin antérieur incluant les coeca. Il provoque des lésions
graves de la muqueuse dont l’étendue est directement liée à la morbidité. Le cycle de vie
reste partiellement inconnu, mais contrairement à la plupart des Myxosporidies, la
contamination horizontale directe d’hôte à hôte par les formes végétatives est en partie
responsable de l’amplification de la parasitose. Le cannibalisme et la promiscuité
représentent des facteurs importants de l’infestation.
Dans les cages en mer, les travaux de Diamant 2005 ont montré que le ramassage
automatique des poissons moribonds réduit de manière importante la mortalité observée sur
le lot.
En bassin, l’autre approche appliquée à Gravelines consiste à améliorer les
conditions sanitaires d’élevage en supprimant toute forme de recyclage de l’eau. L’utilisation
d’un circuit ouvert en « eau neuve » permet de réduire les possibilités de contact avec les
formes infectantes amiboïdes propre à cette espèce. Le suivi par analyse PCR d’échantillons
de 15 individus prélevés au hasard dans les lots de daurade royale pour lesquels cette
mesure a été mise en place de manière expérimentale depuis Août 2006 n’a pas permis à ce
jour la détection de cas positif.
Le contrôle de ces poissons jusqu'à leur commercialisation validera ou non cette
mesure prophylactique et les investissements qui découlent de sa mise en place.
26
Protistes et nanomatériaux
Jacques LIVAGE
Chimie de la matière condensée
Université Pierre et Marie Curie, 4 place Jussieu, 75252 Paris
[email protected]
Les nanomatériaux connaissent actuellement un développement important et de
nombreuses voies sont explorées afin de maîtriser l'élaboration de tels matériaux. Dans ce
domaine, l'observation des protistes peut nous servir de source d'inspiration. Certains
d'entre-eux sont en effet capables d'élaborer des nanostructures tout à fait remarquables.
L'exemple le plus frappant est sans doute celui des diatomées qui s'entourent d'un
exosquelette de silice dont l'esthétique a séduit nombre de chercheurs. Alfred Nobel avait
déjà mis à profit la porosité de ces frustules pour faire la dynamite. Depuis quelques années,
les diatomées servent de guide aux chimistes pour élaborer des nanomatériaux beaucoup
plus sophistiqués. Les recherches dans ce domaine suivent deux directions.
La première consiste à utiliser la frustule elle même comme moule pour réaliser des
matériaux nanostructurés. Des travaux récents montrent qu'il est même possible de
transformer chimiquement la silice en un autre composé (MgO, TiO2, BaTiO3, Si,...) et ceci
sans modifier la nanostructure des frustules. On peut alors utiliser les propriétés physiques
de ces frustules modifiées (photoluminescence, semi-conduction, photocatalyse,...) pour
réaliser des nanocapteurs.
Depuis des siècles, le verre que nous utilisons est fabriqué par fusion de la silice audessus de 1000°C. Le verre des frustules est élaboré à température ambiante. C'est un
véritable défi pour les chimistes qui ont cherché à développer des voies de synthèse en
s'inspirant des processus mis en oeuvre par les diatomées. Cette nouvelle "chimie douce"
permet d'élaborer des nanocomposites totalement originaux tels que les hybrides organominéraux au sein desquels les composantes organiques et minérales sont mélangées à
l'échelle moléculaire. Il devient même possible d'immobiliser des micro-organismes
(bactéries, levures, ....) au sein de matrices de silice ouvrant la voie à de nouvelles
réalisations dans le domaine des biotechnologies.
27
Distribution of micro-organisms along a South-East Pacific transect
(BIOSOPE cruise) from epifluorescence microscopy
Sylvie MASQUELIER, Daniel Vaulot
Station Biologique, UMR 7144, CNRS and Univeristé Pierre et Marie Curie, BP 74, 29682
Roscoff Cedex, France
[email protected]
The distribution of organisms of size ranging between 0.8 µm and 200 µm was studied along
a South-East Pacific transect sampled during the BIOSOPE cruise in 2004. The transect
could be divided into three regions of very contrasted trophic status: a high Nutrient Low
Chlorophyll (HNLC) zone (mesotrophic) near the equator, the South-East Pacific gyre (hyperoligotrophic), and the Chile upwelling (very eutrophic).
Unicellular cyanobacteria containing phycoerythrin, autotrophic and heterotrophic eukaryotes
of different size ranges (smaller than 2 µm, between 2 µm and 5 µm, and larger than 5 µm)
were counted by epifluorescence microscopy after DAPI staining. Among the eukaryotes
larger than 5 µm, we determined the abundances of ciliates and dinoflagellates. A
comparison was made with data obtained by flow cytometry. Despite a difference observed
between the data obtained with these two methods, the global distribution of organisms and
the repartition of minima and maxima did not change dramatically. Unicellular cyanobacteria
were more abundant in the eutrophic zone (Chile upwelling). The same pattern of distribution
were observed for autotrophic eukaryotes, ciliates and dinoflagellates. In the HNLC zone, up
to 40 % of cyanobacteria were part of colonies. Heterotrophic eukaryotes accounted for up to
75 % of eukaryotes in the gyre. In the HNLC zone and the Chile upwelling, autotrophic and
heterotrophic eukaryotes were dominated by organisms between 2 µm and 5 µm, while in the
gyre, autotrophic eukaryotes were dominated by organisms smaller than 2 µm.
28
Rosetting, a complex cytoadherence phenotype of
Plasmodium falciparum
MERCEREAU-PUIJALON O1, Vigan I1, Guillotte M1, Igonet S2,
Juillerat A2, Bentley G2
1
Immunologie Moléculaire des Parasites, CNRS URA 2581, Institut Pasteur, Paris, France
Immunologie Structurale, CNRS URA 2185, Institut Pasteur, Paris, France
2
The capacity of Plasmodium falciparum-infected red blood cells to rosette with uninfected red
blood cells or form auto-agglutinates, together with the absence of disrupting antibodies are
associated with severe malaria in African children. Preventing or disrupting such cellular
clusters are interesting intervention strategies against severe malaria. In Saimiri sciureus as
in human red blood cells in vitro, the varO variant of the Palo Alto 89F5 clone forms rosettes
and auto-agglutinates. This cytoadherence phenotype was identified as a virulence factor in
the Saimiri sciureus model, since varO parasites displayed a higher multiplication rate in vivo
as compared to an isogenic variant called varR. Using combination of enzymatic treatments,
use of mutant RBC and soluble sulphated glycans, VarO-mediated rosetting was shown to
involve molecular interactions distinct from the FCR3S1.2 and R29 rosetting types. Thus
there are at least three distinct rosetting cytoadherence types for P. falciparum parasites.
The PfEMP1 varO protein has five predicted DBL domains and one CIDR, whose
orthologues in other parasite lines are domains from the upsA gene group associated with
severe malaria. In line with other rosette-forming variants, the binding domain involved in
varO rosetting has been mapped to DBL1α using domain expression onto the surface of
COS-7 cells and HiFive insect cells. Soluble proteins have been produced in the
baculovirus/insect cell system for the first three (NTS-DBL1α, CIDR1g, DBL2bC2) and the
last (DBL5b) domains using recodoned, synthetic coding sequences. Soluble domains were
also expressed in Pichia pastoris and in Escherichia coli. Native folding of recombinant
DBL1α-varO from all three expression systems is indicated by their capacity to react with
antibodies from varO-infected Saimiri monkeys and from individuals living in endemic areas,
by physico-chemical data and by their capacity to readily elicit high titres of antibodies
reacting with the surface of varO-infected erythrocytes, and for the recombinant DBL1αvarO, disrupting varO rosettes. Surface reacting mouse mAbs have been products.
Altogether, these reagents are used to dissect acquisition of anti-rosetting Ab in endemic
settings.
29
Plasmodium falciparum regulatory subunit of cAMP-dependent PKA
and anion channel conductance
Anaïs MERCKX1, 2, 3, Marie-Paule Nivez1, Guillaume Bouyer 4, Gordon Langsley
2,3
, Kirk Deitsch6, Serge Thomas4, Christian Doerig1 & Stéphane Egée4
1- INSERM U609, Wellcome Center for Molecular Parasitology, Glasgow Biomedical
Research Centre, 120 University Place, Glasgow G12 8TA, Scotland, UK; 2- Institut Cochin,
Université Paris Descartes, CNRS (UMR 8104), Paris, France. 3- INSERM U567, Paris,
France; 4-Université Pierre et Marie Curie –CNRS UMR7150 Station Biologique, BP 74 ,
29682 Roscoff Cedex, France; 5-Department of Microbiology and Immunology Weill Medical
College of Cornell University, 1300 York Avenue, Box 62, New York, New York 10021
Plasmodium falciparum is the species responsible for the lethal form of malaria. After
infection, the host cell membrane becomes permeabilized and a variety of impermeant
substances can enter the infected cell cytosol. These New Permeation Pathways (NPPs)
may be essential for the parasite to uptake or release nutrients and metabolites. A previously
described PKA-regulated anion channel in Plasmodium falciparum infected erythrocytes is
an NPP member established in the host red blood cell plasma membrane. We present
evidence that the unique P. falciparum-encoded PKA regulatory subunit modulates anion
conductance of the infected erythrocyte membrane. Over-expression of P. falciparum PKAr
in transgenic parasites leads to ablation of anion conductance in vivo and this is associated
with a growth defect that can be restored by exogenous addition of cAMP. Addition of
recombinant PKAr to the pipette in patch-clamp experiments in vitro also leads to downregulation of anion conductance. Thus, both in vitro and in vivo the parasite’s PKAr subunit
can modulate voltage currents and intra-erythrocyte growth.
30
Plasmodium (agent de la malaria) : Interaction hôte - pathogène.
Geneviève MILON
Unité Immunophysiologie et Parasitisme Intracellulaire
Département de Parasitologie et Mycologie
Institut Pasteur
28 rue du Dr Roux
75724 Paris Cedex 15
[email protected]
Au cours de cette session devraient être illustrées des singularités de microorganismes
parasites de l’embranchement Apicomplexa.
Pour Plasmodium spp, la référence à la malaria indique que nous bénéficierons de données
nouvelles concernant la phase intra érythrocytaire de son développement. Devraient être
soumises à notre attention i) les résultats de recherche sur les stades sanguins de
Plasmodium falciparum in vitro, ex vivo, in vitro, l’un des objectifs communs à tous les
intervenants étant d’établir de nouvelles d’interventions thérapeutiques et/ou préventives-.
Dans le contexte de la rubrique intitulée : « Interactions hôte-pathogène » et que j’aurai
intitulée « Interactions parasite-hôte(s) », nous devrions apprécier le déploiement des
recherches menées à différentes échelles - moléculaire, subcellulaire, cellulaire et tissulaire Nous devrions apprécier comment les parasites et les molécules parasitaires contribuent à
des remodelages progressifs des cellules hôtes – par exemple pour P.falciparum le
remodelage du cytosquelette cortical et de membrane plasmique des érythrocytes est de
mieux en mieux caractérisé - . Notons que ces remodelages se traduisent ou pas par des
dommages cellulaires plus ou moins réversibles – pe Theileria - tissulaires et systémiques.
Quand la vitesse à laquelle se développent des dommages tissulaires ces derniers peuvent
se traduire par des processus de destruction irréversible même si les mécanismes
physiologiques d’atténuation des dommages puis de réparation ont été déclenchés.
31
Etude des interactions entre le parasite Bonamia ostreae et son
hôte, l’huître plate Ostrea edulis in vitro.
Benjamin MORGA, Isabelle Arzul, Bruno Chollet,
Béatrice Gagnaire, Tristan Renault
Institut Français de Recherche pour l’Exploitation de la Mer (IFREMER)
Laboratoire de Génétique et Pathologie (LGP)
17390 La Tremblade, France
La Bonamiose est une maladie affectant l’huître plate Ostrea edulis et due au parasite
protozoaire Bonamia ostreae, affilié à l’ordre des haplosporidies et au phylum des
cercozoaires. Ce parasite est principalement intracellulaire, infectant les hémocytes, cellules
circulantes impliquées notamment dans les mécanismes de défense de l’huître. Le cycle du
parasite n’est pas complètement élucidé mais l’infection directe d’huîtres infectées à huîtres
saines est possible laissant supposer l’absence d’hôte intermédiaire dans l’accomplissement
du cycle.
Peu de données sont actuellement disponibles concernant les mécanismes d’infection du
parasite ou de défense de l’hôte. Afin de mieux appréhender les interactions entre Bonamia
ostreae et son hôte, des hémocytes d’huîtres plates ont été mis en contact avec des
parasites purifiés à partir d’individus fortement infectés ainsi qu’avec des parasites purifiés et
inactivés par un traitement à la chaleur (100°C pendant 15 minutes). Deux concentrations de
parasite ont été testées (5 et 10 parasites pour 1 hémocyte). Des hémocytes seuls
constituaient un témoin pour l’ensemble des mesures réalisées. Les paramètres
hémocytaires ont alors été étudiés après deux heures de mise en contact en cytométrie en
flux ainsi qu’en microscopie photonique. Les expériences de mise en contact ont été
réalisées trois fois et en tri réplicats. Les différentes activités hémocytaires mesurées en
cytométrie en flux étaient la mortalité cellulaire, les activités estérases non spécifiques, la
production de radicaux libres et l’activité phagocytaire. Par ailleurs, les hémocytes mis en
contact avec le parasite étaient également observés au microscope photonique après
cytocentrifugation et coloration au kit hémacolor (Merck®).
Les résultats obtenus mettent en évidence une diminution significative des activités
estérases des hémocytes en présence du parasite (actif ou inactif) ainsi qu’une inhibition de
la production de radicaux libres. L’importance de cette inhibition semble corrélée à la
quantité de parasites mise en contact avec les hémocytes. En revanche, aucune action
significative du parasite n’a pu être mise en évidence sur l’activité phagocytaire après 2
heures de mise en contact. Les observations en microscopie supportent les résultats
obtenus en cytométrie en flux.
Ces résultats présentent un intérêt notamment pour la compréhension des mécanismes
développés par le parasite pour échapper aux activités de dégradation des hémocytes après
phagocytose mais doivent être complétés par une étude cinétique des activités hémocytaires
après mise en contact avec le parasite.
32
Le cycle des Myxozoa et les Cnidaires : Comparaison
des formes planctoniques.
Parisi M. Giovanna* et MARQUES Adam **
* Laboratorio Immunologia marina, Dipartimento Biologia Animale Universita' di
Palermo Via Archirafi, 18 . PALERMO Italy
** Ecolag UMR 5119 Université de Montpellier II 34095 MONTPELLIER 05 France
Les études moléculaires rapprochent désormais les Myxozoaires des Cnidaires. Les
deux groupes sont présents exclusivement en milieu aquatique et utilisent l’eau
comme vecteur de prolifération et de dissémination
Au cours de leur cycle de vie, les Cnidaires passent d’une phase sessile fixée sur des
substrats, la forme Polype, à une phase libre autonome ou planctonique, la forme
méduse et planula.
Chez les Myxozoa on observe aussi une phase planctonique à morphologie
actinomyxidie issue de la reproduction sexuée chez un annélide et une phase non
planctonique à morphologie myxosporidie produite par reproduction sexuée chez le
poisson.
Toutefois, les connaissances sur la sexualité des Cnidaires montrent qu’elle est très
éloignée de celle encore peu connue des Myxozoa. Notamment du fait de l’absence
de centrioles, donc de cils et de flagelles les Myxozoa produisent des gamètes
isomorphes α et β dans un espace clos, le pansporoblaste.
L’existence des formes planctoniques assure la rencontre Actinomyxidie-Poisson.
La mort du poisson parasité crée, le plus souvent au fond de l’eau, un microbiotope
permettant le contact Myxosporidie-Annélide.
33
Taxonomic expertise on-line, micro*scope to EOL
David J PATTERSON
Marine Biological Laboratory, Woods Hole, Massachusetts 02543, USA
Email: [email protected]
The Internet has become the primary route to most information. We can expect the
significance of the Internet to grow within the specialist disciplines such that, within 10 years,
our understanding of the biology of life will be dictated by what can be found through this
medium. This creates an agenda for specialists, especially taxonomists, to make their
knowledge accessible via the internet. The micro*scope (http://microscope.mbl.edu)and its
sister plankton*net projects, such as http://planktonnet.sb-roscoff.fr/, were developed to help
make information more accessible on the web. The ICoMM initiative contributes the
MICROBIS environment as a potential communal repository for new and legacy information
about marine microbes. The increasing availability of information on the internet will change
the character of science, increasing the scale and scope of analysis. Scientific questions will
become more universal, the production and analysis of data will be democratized, and we
will move forward into new eras of integration and visualization. The Encyclopedia of Life
project is a new large-scale co-operative initiative that aims to establish web sites for all
species. It will provide a single point of entry to information about organisms on the Internet,
and so will improve access to and visibility of information. EOL will use taxonomically
intelligent strategies to bring together information distributed across the internet even if it is
referred to by different names. Information about species can be viewable within the context
of any classification. Aggregation technology (mashups) will ‘atomize’ data from an unlimited
number of collaborating data providers, and will then group different categories of information
together, very much in the style of image searches by large search engines. Information that
has been organized taxonomically and atomized will be delivered to a WorkBench, a virtual
environment of public domain software modules and commercial products and services,
where data can be created, combined, annotated, analysed, and visualized. From this
environment, content will be assembled into dynamic amalgamations of information – the
species web sites. The environment will allow a wider community to contribute to the
creation of rich, informative and authoritative web resources, and lead to the increased
availability of legacy information. Experts, such as taxonomists, will provide authoritative
content and will review additions to ensure that the products meet high standards.
34
L’étonnante diversité des foraminifères non-fossilisables.
Jan PAWLOWSKI
Département de Zoologie et Biologie animale
Université de Genève
CH-1211 Genève 4
Suisse
Email : [email protected]
Les foraminifères sont surtout connus grâce à leurs tests calcaires ou agglutinés, dont les
fossiles sont largement utilisés pour les études stratigraphiques et paléoclimatiques. La
plupart des ces protistes ont un test composé des plusieurs loges, dont la forme,
l’arrangement et l’ornementation les séparent en des nombreuses espèces. Toutefois, il
existe aussi d’autres foraminifères appelés « monothalames », dont le test (organique ou
agglutiné à une seule loge) ne se fossilise pas et dont les caractères morphologiques sont
relativement simples. On les considérait jusqu’alors comme un groupe relativement peu
diversifié et sans importance, mais des études récentes basées sur leur ADN ont révélé que
sous leur apparente simplicité morphologique se cache une étonnante diversité des
espèces. D’après ces travaux, les foraminifères « monothalames » forment un groupe très
varié génétiquement, qui a évolué bien avant que ne soient apparus les premiers
foraminifères fossiles. Selon les analyses moléculaires, les représentants de ce groupe sont
présents dans les tous les milieux, y compris terrestres et lacustres. Leur importance
écologique est particulièrement grande dans les abysses et les milieux côtiers des zones
polaires et subpolaires. L’étude approfondie de leur diversité génétique ouvre des
perspectives nouvelles dans la recherche sur la biogéographie de ces régions.
35
Extraordinaire adaptation de la grégarine coelomique
Diplauxis hatti au cycle biologique de son hôte
Perinereis cultrifera (Annélide Polychète)
Gérard Prensier1, Joseph SCHREVEL2
1
UMR 6023 Université Blaise Pascal de Clermont- Ferrand
contact:[email protected]
2
USM 504 Muséum National d’ Histoire Naturelle ,Paris
contact :[email protected]
Les grégarines sont des apicomplexes parasites d’annélides polychètes, oligochètes,
crustacés, arthropodes et tuniciers. Alors que les espèces intestinales sont très dépendantes
de l’environnement nutritionnel de leurs hôtes, les grégarines coelomiques, plus rares,
présentent un cycle biologique souvent corrélé à la maturité sexuelle de leur hôte. Diplauxis
hatti parasite coelomique de l’annélide polychète Perinereis cultrifera constitue un exemple
exceptionnel de l’étroite adaptation du parasite à son hôte.
Sur les côtes de la Manche et de la Mer du Nord, le cycle biologique des Perinereis cultrifera
s’effectue en 3 ans avec, pour la phase terminale de la maturation de leurs gamètes, une
transformation somatique de leur corps appelée épitoquie. Au moment de la libération des
gamètes de l’annélide, des chapelets de spores de la grégarine sont libérés simultanément
et viennent se coller sur la gangue de glycosaminoglycanes qui est secrétée lors de la
fécondation avec la formation de la gelée («jelly coat») entourant les œufs. Après un
développement embryonnaire direct, la larve de 3 segments ingère une partie de la gangue
et absorbe les spores contenant chacune 8 sporozoïtes. Grâce à la mise au point d’un
protocole expérimental d’infestation sur des larves de 3 à 5 segments et une étude
ultrastructurale, il a été possible de suivre la migration des sporozoïtes au travers de
l’épithélium intestinal de l’annélide. Pendant cette migration transépithéliale, la
transformation des zoïtes en trophozoïtes s’effectue et des associations entre 2 trophozoïtes
sont détectées 96 heures post-infection, en contact avec la lamelle basale de l’intestin. Puis,
dès ce stade, des associations de trophozoïtes en petites syzygies de 20 µm sont observées
dans le coelome. La croissance de ces syzygies est limitée puisqu’après 18 mois, elles
n’atteindront que 60 à 70 µm. Avec le début de la maturation génitale de l’annélide, les
syzygies s’accroissent pour atteindre 250 à 300 µm avec une transition de la motilité
pendulaire à une motilité péristaltique. L’évolution de la gamogonie de D. hatti s’accompagne
aussi d’une croissance pour atteindre 600-700 µm, tandis qu’une anisogamie permet la
différenciation des gamètes mâles avec un axonème 3+0. La gamétogenèse et la
sporogenèse s’effectuent au sein d’un kyste au cours des deux à trois derniers mois du cycle
biologique de l’annélide quand le processus de l’épitoquie se termine.
36
Etude de la diversité génétique des micros eucaryotes
des sources hydrothermales profondes.
WINKLER J, Gobet A, Jollivet D, Hourdez S, Guillou L
Laboratoire plancton océanique, Station Biologique de Roscoff
[email protected] [email protected]
Les sources hydrothermales sont des écosystèmes aux conditions extrêmes tant au
niveau physico-chimique que par l’isolement des populations y vivants (Van-Dover, 2000).
Contrairement aux hypothèses énoncées au moment de la découverte de ces écosystèmes,
la plupart des études ont montré que les communautés benthiques des sources
hydrothermales ne sont pas des « fossiles vivants » mais plutôt des organismes ayant su
s’adapter secondairement à ces milieux (Little et Vrijenhoek, 2003). Qu’en est-il des
eucaryotes microscopiques ?
Des analyses directes par microscopie nous ont permis de découvrir une intense
microfaune à l’intérieur même de bivalves hydrothermaux (genre Bathymodiolus et
Calyptogena), au niveau de leur liquide palléal. Les mécanismes de concentration de ces
protistes nous sont encore inconnus (concentration passive par filtration des bivalves, ou
croissance active des protistes qui y trouvent des conditions idéales à leur croissance ?).
Quelque soit la raison, nous avons décidé d’étudier la diversité génétique de ces
communautés afin de dresser l’inventaire de cette microfaune. Pour cela, nous avons étudié
la diversité génétique de ces protistes par le séquençage systématique du gène codant la
petite sous-unité du ribosome (ou 18S), aussi bien à partir d’échantillons prélevés au niveau
de sources hydrothermales du Pacifique que d’Atlantique.
Nos premiers résultats démontrent une diversité génétique incroyable, et la
colonisation de ces milieux par la plupart des lignées de protistes incolores connues à ce
jour. En particulier, les librairies génétiques des échantillons du Pacifique sont dominées
dans leur ensemble par des séquences de Ciliophora et de Cercozoa. Des séquences de
Champignons sont également très nombreuses.
Ce travail, basé sur l’utilisation d’amorces eucaryotiques très générales, sera très
prochainement complété par l’utilisation d’amorces plus spécifiques, amplifiant le groupe le
plus basal connu dans les phylogénies actuelles : les excavata. Notre idée est d’essayer de
mettre à jour des lignées très ancestrales nous permettant de mieux comprendre l’histoire
évolutive des eucaryotes, encore sujette à de multiples controverses.
37
PARTICIPANTS
Anne AUBUSSON-FLEURY
Biologie Cellulaire 4, Bat 444,
Université Paris XI,
91405 ORSAY
Tel: 01 69 15 68 12
Email: [email protected]
Roberta BRAYNER
Université Paris Diderot,
ITODYS, case 7090, 2 place Jussieu,
75251, Paris cedex 05
Tel : 01.44.27.95.41
Email : roberta.brayner@univ-paris diderot.fr
Lawrence BANNISTER
Department of Anatomy and Human Sciences,
School of Biomedical and Health Sciences,
King’s College London,
Guy’s Hospital Campus,
London SE1 1UL, United Kingdom
Email:[email protected]
Geneviève BRICHEUX
UMR 6023, Biologie des Protistes,
Université Blaise Pascal, les Cezeaux,
63177 Aubière Cedex
Tel: 04 73 40 74 52
Email: [email protected]
Christophe BIOT
Unite de Catalyse et Chimie du Solide
UMR CNRS 8181
Ecole Nationale Superieure de Chimie de Lille
Batiment C7, USTL, B.P. 90108
59652 Villeneuve d' Ascq cedex
Tel : 032043 4893
Email : [email protected]
Sylvie BRIQUET
INSERM UMRS 511,
Faculté de Médecine Pierre et Marie Curie,
Centre Hospitalier Universitaire Pitié Salpêtrière,
91, Bd de l'Hôpital, 75013 Paris.
Tel : 01 40 77 81 14
Email : [email protected]
Philippe BOUCHARD
UMR 6023, Biologie des Protistes,
Université Blaise Pascal, les Cezeaux,
63177 Aubière Cedex
Tel: 04 73 40 74 72
Email:[email protected]
Yves BOULARD
Muséum d'Histoire Naturelle,
USM504,
61 rue Buffon,
75231 Paris Cedex 05
Email [email protected]
Guillaume BOUYER
UMR 7150, Station Biologique, B. P. 74,
29682 Roscoff cedex, France
Tel: 02 98 29 23 82
Email: [email protected]
Aurélie CHAMBOUVET
Station biologique
Place Georges Teissier, BP 74,
29682 ROSCOFF Cedex
Tel : 02-98-29-23-70
Email : [email protected]
Jean COHEN
Centre de Génétique Moléculaire
CNRS, Avenue de la Terrasse
91198 Gif-sur-Yvette cedex,
Tel : 01 69 82 43 73
Email [email protected]
Frédéric COSLEDAN
PALUMED
Rue Pierre et Marie Curie
31682 LABEGE
Tel : 05 61 28 70 34
Email : [email protected]
38
Raghida DAMAJ
UMR 6023, Biologie des Protistes,
Université Blaise Pascal,
les Cézeaux, 63177 Aubière Cedex
Tel: 04 73 40 74 52
Email: [email protected]
Stéphane EGEE
Station Biologique Roscoff
Place Georges Teissier, BP 74,
29682 Roscoff cedex
Tel: 02 98 29 23 82
Email: [email protected]
Raphaël DEMONCHY
Museum National d’Histoire Naturelle
RDDM, USM 504 EA-3335,
Biologie fonctionnelle des Protozoaires
61 rue Buffon 75231 Paris cedex 05, CP52
Tel: 01 40 79 35 06
Email: [email protected]
Céline FAJON
UMR 6023, Biologie des Protistes,
Université Blaise Pascal,
Les Cézeaux,
63177 Aubière cedex
Tel: 04 73 40 74 65
Email: [email protected]
Delphine DEPOIX
Museum National d’Histoire Naturelle
USM 504 EA-3335,
Biologie fonctionnelle des Protozoaires
RDDM, CP52
61 rue Buffon
75231 Paris cedex 05,
Tel : 01 40 79 35 10
Email : [email protected]
Isabelle FLORENT
Museum national d’Histoire Naturelle
USM-504, EA-3335,
Biologie Fonctionnelle des Protozoaires,
RDDM, CP52
61 rue Buffon
75231 Paris cedex 05
Tel : 01 40 79 35 47
Email : [email protected]
Isabelle DESPORTES
Museum National d’Histoire Naturelle
USM 504, Biologie fonctionnelle des Protozoaires
61 rue Buffon 75231 Paris cedex 05
Tel: 01 40 79 35 08
Email : desporte@ mnhn.fr
Jean GENERMONT
UMR 8079, Ecologie, systématique et évolution
Bât. 362, Université Paris Sud
91405 Orsay cedex
Tel : 01 6915 77 01
Email : [email protected]
Colomban DE VARGAS
Equipe ATIP: EPPO
Evolution du Plancton et PaleOceans
SBR- Station Biologique de Roscoff
Place George Teissier
BP 74 29682 Roscoff cedex
Tel: (33) 02 98 29 25 28
Email : [email protected]
Philippe GRELLIER
USM-504, EA-3335,
Biologie Fonctionnelle des Protozoaires, CP52
RDDM, MNHN,
61 rue Buffon
75231 Paris Cedex 05
Tel : 01 40 79 35 10
Email : [email protected]
Daniel DIVE
Inserm U547
Institut Pasteur
1 rue du Pr. Calmette, B.P. 245
59019 Lille cedex
Tel : 03 20 87 79 60
Email: [email protected]
Nancy GUILLÉN
Unité Biologie Cellulaire du Parasitisme
Institut Pasteur et INSERM U786
28 rue du Docteur Roux
75724 Paris Cedex 15
Tel : 0145688675
Email : [email protected]
39
Laure GUILLOU
Station Biologique
Place Georges Teissier, BP 74,
29682 Roscoff cedex
Tel : 0298292379
Email : [email protected]
Sylvie MASQUELIER
Station Biologique
Place Georges Tessier
29680 Roscoff cedex
Tel : 02 98 29 23 34
Email : [email protected]
Linda KOHL
USM-504, EA-3335,
Biologie Fonctionnelle des Protozoaires,
RDDM, MNHN
61 rue Buffon, CP52
75231 Paris Cedex 05
Tel: 01 40 79 35 03
Email: [email protected]
Anaïs MERCKX
Laboratoire de Biologie Cellulaire Comparative
des Apicomplexes,
Departement des Maladies Infectieuses,
Institut Cochin, I
Inserm U567 CNRS, UMR 8104
Faculté de Médecine Paris V - Hôpital Cochin,
Bâtiment Gustave Roussy,
27 rue du faubourg Saint Jacques
75014 Paris
Tel: 01 40 51 65 47
Email : [email protected]
Gordon LANGSLEY
Laboratoire de Biologie Cellulaire Comparative
des Apicomplexes,
Departement des Maladies Infectieuses,
Institut Cochin,
Inserm, U567, CNRS, UMR 8104
Faculte de Médecine Paris V - Hôpital Cochin,
Bâtiment Gustave Roussy,
27 rue du Faubourg-Saint-Jacques
75014 Paris
Tel : 01 40 51 65 92 – 01 40 51 65 47
Email: [email protected]
Geneviève MILON
Institut Pasteur
Unité Immunophysiologie et
Parasitisme intracellulaire
25 rue du Docteur Roux
75724 Paris cedex 15
Tel : 01 45 68 86 67
Email : [email protected]
Jacques LIVAGE
Chimie de la Matière Condensée,
Université Paris VI,
4 place Jussieu,
75252 Paris cedex 05
Tel : 01 44 27 21 84
Email: [email protected]
Benjamin MORGA
Laboratoire Génétique et Pathologie
IFREMER
17390 La Tremblade
Tel : 05 46 76 26 69
Email : [email protected]
Adam MARQUES
Département BEE
UMR 5119 - Laboratoire Ecosystèmes lagunaires
cc 093
Université Montpellier II
Place Eugène Bataillon
34095 Montpellier Cedex 05
Tel : 04 67 14 36 83
Email: [email protected]
Loïc MORIN
Biologie Cellulaire 4,
Bat 444,
Université Paris XI,
91405 Orsay
Tel : 01 69 15 64 84
Email : [email protected]
40
David J PATTERSON
Bay Paul Center
Marine Biological Laboratory
Woods Hole
Massachusetts 02543,
USA
Tel : 1 508 289 7260
Email : [email protected]
Joseph SCHREVEL
Museum National d’Histoire Naturelle
USM 504 «Biologie Fonctionnelle des
Protozoaires» CP 52
61 Rue Buffon
75231 Paris Cedex 05
Tel : 01 40 79 35 15
Email : [email protected]
Jan PAWLOWSKI
Dept of zoology and animal biology
University of Geneva, Sciences III
30, Quai Ernest Ansermet
CH 1211 Genève 4, Switzerland
Phone: 00 41 22 379 30 69
Email: [email protected]
Nathalie SIMON
Station Biologique
Place Georges Tessier
29680 Roscoff
Tel : 02 98 29 23 70
Email : [email protected]
Michèle PEUTO-MOREAU
144 chemin des Campons
06480 La colle sur Loup
E mail : [email protected]
Gérard PRENSIER
8, Impasse de la Garenne
41140 Mehers
Tel : 06 62 71 20 16
Email : [email protected]
Odile PUIJALON
Unite d'Immunologie Moleculaire des Parasites
CNRS URA 2581
Institut Pasteur
28 rue du Dr Roux
75724 Paris Cedex 15
tel: 01 45 68 86 23
e mail: [email protected]
Serge THOMAS
Station Biologique
Place Georges Tessier
29680 Roscoff
Tel : 02 98 29 23 48
Email : [email protected]
Daniel VAULOT
Station Biologique
Place Georges Tessier
29680 Roscoff
Tel : 02 98 29 23 34
Email : [email protected]
Joachim WINKLER
Station Biologique de Roscoff
Place Georges Teissier -BP74
29682 Roscoff Cedex
Tel : 06 70 36 05 46
Email : [email protected]
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Index des présentateurs
Bannister
Bonnefoy
Bouyer
Brayner
Bricheux
Briquet
Chambouvet
Cohen
Cosledan
Damaj
Demonchy
De Vargas
Fajon
Florent
Guillen
Guillou
Jouenne
Kohl
Langsley
Livage
Marquès
Masquelier
Mercereau-Puijalon
Merckx
Milon
Morga
Patterson
Pawlowski
Schrével
Winkler
p. 5
p. 7
p. 8
p. 9
p. 10
p. 11 (affiche)
p. 13 (affiche)
p. 14
p. 15
p. 16
p. 17
p. 18
p. 19 (affiche)
p. 21
p. 6
p. 12
p. 23 (affiche)
p. 25
p. 22
p. 27
p. 20 (affiche), p. 24 (affiche), p. 26 (affiche), p. 33 (présentation orale)
p. 28 (affiche)
p. 29
p. 30
p. 31
p. 32 (présentation orale et affiche)
p. 34 (présentation orale)
p. 35
p. 36
p. 37 (affiche)
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