“Une nuit au musée”: mieux reconstuire les emergences de bactéries pathogènes des cultures grâce à des échantillons historiques – MUSEOBACT

Afin de mieux contrôler les maladies actuelles des cultures et prévenir les épidémies futures, il est indispensable de mieux comprendre les facteurs contrôlant l’émergence, l’adaptation et la diffusion des agents pathogènes. De récents développements méthodologiques dans le domaine de l’épidémiologie moléculaire permettent de reconstruire les dynamiques spatio-temporelles des maladies avec une précision accrue. Alors que la quasi-totalité des études précédemment réalisées se sont entièrement appuyées sur l'échantillonnage d'individus contemporains (période de 30 ans au maximum), de récents progrès dans les technologies de séquençage permettent désormais de reconstruire les génomes historiques datant de plusieurs siècles. Illustré par la reconstruction de l’épidémie du mildiou de la pomme de terre qui au 19ème siècle a causé la grande famine Irlandaise, le séquençage d’ADN ancien d’agents pathogènes permet de mieux reconstruire leur origine et d’élucider leur évolution passée.

L’objectif du projet MUSEOBACT est de générer des données génomiques de bactéries phytopathogènes à partir d’échantillons historiques issus d’herbiers et de collections lyophilisées ainsi que d’améliorer les méthodes statistiques de reconstruction des routes d’invasion de ces agents pathogènes. De tels développements empiriques et théoriques permettront de mieux reconstruire l’histoire invasive et l’évolution passée de bactéries phytopathogènes majeures et d’élucider les facteurs impliqués dans leur émergence et expansion. En guise de preuve de concept, nous avons réussi a générer des données génomiques à partir de matériel historique provenant d’herbiers et de collections bactériennes lyophilisées. Durant ce projet nous proposons de focaliser nos recherches sur plusieurs pathovars de Xanthomonas ainsi que sur Xylella fastidiosa, deux complexes d’espèces bactériennes phytopathogènes exerçant un impact majeur sur l’agriculture et l’économie en zone tropicale, subtropicale et tempérée. Les récentes émergences de Xylella fastidiosa en Europe sont particulièrement préoccupantes de part la menace que cette bactérie impose à l’agriculture Française et Européenne.

La nouveauté majeure de notre projet réside en la reconstruction de génomes complets de bactéries phytopathogènes à partir de matériel végétal provenant d’herbier ainsi qu’en leur analyse avec des méthodes de génétique des populations adaptées et sophistiquées. De part des innovations à la fois moléculaires et statistiques, notre projet amènera des avancées majeures dans le domaine de l’épidémiologie moléculaire végétale. En i) élucidant les facteurs sous-jacents à l’émergence des maladies des cultures, ii) reconstruisant les routes d’invasion et iii) estimant des paramètres évolutifs et épidémiologiques majeurs, notre projet permettra d’optimiser les stratégies de lutte et de surveillance des épidémies actuelles et mieux prédire les épidémies futures. Afin d’assurer le succès de notre projet, toutes les compétences requises en paléogénomique, bioinformatique, génomique des populations, statistiques Bayésiennes, biologie évolutive, épidémiologie et phytopathologie ont été rassemblées au sein de notre consortium scientifique.