Etude de l'immunité innée anti-fongique par une approche de génomique fonctionnelle chez C. elegans – FUNGENOMICS

Le nématode C. elegans est un modèle puissant pour l'étude des interactions hôtes-pathogènes. Nous étudions sa réponse suite à l'infection par le champignon nématophage Drechmeria coniospora. Celle-ci se traduit par l'expression rapide de peptides antimicrobiens (AMP). Certains AMPs tel que NLP-29 sont également induits suite à une blessure ou un choc osmotique. Mais ces différentes réponses sont génétiquement distinctes. Ainsi, une voie de signalisation MAP kinase p38 contrôle l'expression du peptide NLP-29 résultant de l'infection et la blessure mais pas du choc osmotique. Le peptide CNC-2 uniquement induit suite à l'infection est régulé par une voie de signalisation autre que la voie p38 qui reste à définir. Ainsi, différents stimuli et voies de signalisation contrôlent l'expression des AMPs. Nous envisageons d'employer une approche de génomique fonctionnelle afin de définir les réseaux impliqués dans cette régulation complexe des défenses immunitaires innées.//Nous génèrerons des lignées de vers transgéniques intégrées exprimant des rapporteurs pour les gènes cnc-2 (spécifique de l'infection) et nlp-30 (induit suite à l'infection et la blessure) et utiliseront ces outils pour réaliser un crible fonctionnel à l'échelle génomique visant à mettre à jour de nouveaux gènes contrôlant l'expression des défenses anti-fongiques. Il s'agira de rechercher et d'identifier les gènes qui inactivés par ARN interférence provoquent l'expression constitutive des gènes rapporteurs (gènes inhibiteurs) ou au contraire abrogent leur induction suite à l'infection (gènes inducteurs) et ensuite de tester leur rôle dans la réponse à la blessure et au choc osmotique. Pour les gènes candidats les plus prometteurs, nous mesurerons l'impact de la perte de fonction sur la résistance à l'infection. Et des études épistatiques nous permettrons d'insérer ces gènes dans les voies de signalisation connues.
Le crible RNAi sera complémenté par la recherche de micros ARNs impliqués dans les défenses innées. Dans cette optique nous utiliserons des puces commerciales afin d'identifier les micros ARNs dont l'expression est affectées suite à l'infection et séquencerons également les micros ARN présents lors de l'infections. Nous chercherons ensuite les cibles de ces miARN et testerons leur importance dans le contrôle de la réponse immune.
Nous voulons analyser la réponse transcriptionnelle (ARNm et micro ARN) de C. elegans à une deuxième pathogène fongique naturel, Monacrosporium haptotylum pour nous permettre de discerner les éléments d'une réponse antifongique commune ainsi que les mécanismes spécifiques à chaque pathogène.
//Nous prédisons l'identification de quelques centaines de gènes qui ont une influence sur l'expression des AMPs qui devraient permettre d'élucider les mécanismes distincts entre la réponse à l'infection fongique, la blessure et le choc osmotique. Par exemple, il est possible d'envisager l'existence d'un récepteur capable de reconnaitre une molécule présente à la surface du champignon. Une telle protéine de reconnaissance pourrait être conservée au cours de l'évolution. Nous attendons aussi mettre en évidence plusieurs micro ARN impliqués dans la réponse immune et de définir leurs gènes cibles. A travers l'analyse de deux pathogènes fongiques, nous espérons identifier les éléments communs et spécifiques de la réponse immune. Nous espérons d'être capable de reconstruire des voies de signalisation et des réseaux qui contrôlent la réponse immune et de les incorporer dans des modèles prédictifs sur la réponse de l'organisme à l'infection.