– SCHISTOPHEPIGEN

Les êtres vivants évoluent en interaction avec leur environnement et avec d'autres organismes. Ces interactions conduisent les organismes à adopter au travers de leur évolution de nouveaux phénotypes leur permettant de disposer d'une meilleure fitness face aux variations environnementales. Nous savons aujourd'hui que cette plasticité phénotypique a non seulement une base génotypique mais aussi épigénotypique. Malgré l'importance de l'épigénotype démontré dans quelques grandes thématiques de « biologie santé » telles que l'oncogénèse, ce dernier n'est pas pris en compte en biologie évolutive. Il est donc maintenant indispensable de mener conjointement les approches génétiques et épigénétiques pour mieux comprendre et prédire l'évolution des espèces. Si il y a un domaine ou la plasticité phénotypique est d'une importance capitale c'est celui des interactions hôtes-parasites pour lesquelles les pressions sélectives sont fortes et l'évolution rapide. Ces systèmes constituent donc des modèles de choix du fait que leur dynamique co-évolutive est accessible à l'échelle expérimentale notamment dans le cas où existe un polymorphisme de compatibilité. La plasticité phénotypique dans ces systèmes va s'exprimer fortement au niveau des molécules clés au coeur de l'interaction de compatibilité, telles que celles impliquées dans la défense des hôtes et la compatibilité des parasites. Dans ce contexte, l'objectif de ce projet est de développer conjointement : (i) les approches fonctionnelles touchant à la caractérisation de ces déterminants moléculaires, (ii) l'étude des processus générateurs de polymorphisme jouant sur ces déterminants qu'ils soient de nature génotypique et/ou épigénotypique, (iii) les approches populationnelles permettant de suivre ces marqueurs en « temps réel » dans la dynamique co-évolutive. Le modèle choisi pour developer ces approaches multi-échelle de la compatibility est l'interaction entre Schistosoma mansoni (agent de la bilharziose intestinale) et ses 2 hôtes: son hôte intermédiaire invertébré (le mollusque gastéropode Biomphalaria glabrata) et son hôte vertébré définitif (l'homme ou muridés). Dans ces interactions, la plasticité phénotypique du parasite joue un rôle déterminant dans ses capacités infectantes. L'interaction avec B. glabrata se caractérise par un polymorphisme de compatibilité. Et dans l'interaction avec l'hôte vertébré, un phénomène d'immunité concomitante génotype dépendant a été mis en évidence et illustre un polymorphisme antigénique intra-populationnel entre schistosomes mâle. Ces différentes observations supportent le phénomène de plasticité phénotypique caractéristique du schistosome aussi bien pour les stades interagissant avec l'invertébré que le vertébré. Les 2 partenaires du présent projet (partenaire 1 : laboratoire « Biologie et Ecologie Tropicale et Méditerranéenne » - UMR 5244 CNRS/Université de Perpignan/EPHE et partenaire 2 : laboratoire « Schistosomiase, Paludisme et Inflammation » - Inserm U 547 / Université de Lille 2/ Institut Pasteur de Lille) ont engagé une collaboration laquelle a permis d'identifier une famille d'antigènes du schistosome centrale dans l'interaction avec ses hôtes. Ces molécules subissent une forte variabilité phénotypique et ont été découverte en comparant les protéomes de 2 souches de parasites compatible et incompatible vis-à-vis de la même souche de mollusque. Ces protéines hautement polymorphes de type mucines ont été appelées MSPPs pour Mother Sporocyst Polymorphic Proteins. Nous avons également identifié d'autres proteines de type mucines, Ag10-3 exprimées dans les stades interagissant avec le vertébré plus particulièrement chez les vers mâles. L'Ag10-3 est un antigène immuno-dominant qui présente un intérêt majeur dans le phénomène d'immunité concomitante clone dépendant décrit précédemment. L'étude du polymorphisme et de la structure des gènes codant ces mucines (MSPPs et Ag10-3) a été initiée et leurs similarités sont frappantes, notamment en terme d'organisation génomique. Le haut niveau de polymorphisme, la structure et l'organisation génomique en famille multigénique et l'implication dans l'interaction avec le système immunitaire des hôtes de S. mansoni (aussi bien vertébré qu'invertébré) font de ces molécules de type mucine des candidates de choix pour le développement d'études sur les relations phénotype/génotype/épigenotype que nous proposons. Les objectifs spécifiques de ce projet sont donc d'étudier les bases génétiques (volet 1) et épigénétiques (volet 2) de la variabilité phénotypique des protéines de type mucine de S. mansoni ; de rechercher les protéines hôtes partenaires des mucin-like de S. mansoni (volet 3) et d'étudier le polymorphisme des molécules de type mucines (et autres protéines candidates identifiées dans le cadre de ce projet) en populations naturelles afin notamment de vérifier les hypothèses de co-évolution jouant sur ces molécules au cœur de l'interaction (volet 4).