Architecture genetique de la résistance aux insecticides: de la génomique à la transmission vectorielle – ArchR

Pour atteindre ces objectifs, le projet ArchR s’appuiera sur la grande diversité d’allèles de résistance présentant des variations du nombre de copie découverts chez le moustique Culex pipiens, et sur une collection unique d’échantillons de populations naturelles collectées sur plus de 30 ans, associée à des données quantitatives sur les variations de traitements insecticides. Le projet ArchR s’appuiera également sur un consortium international reconnu, ayant travaillé ou travaillant déjà ensemble sur d’autres projets, et qui associe les compétences complémentaires (génétique des populations, génomique et bioinformatique, biologie moléculaire, compétence vectorielle et infections expérimentales, modélisation informatique,...) et les ressources et infrastructures (insectariums niveau 2 et 3, plateformes moléculaires et plateformes informatiques) nécessaires pour mener à bien ce projet. Au cours de ce projet, deux doctorant-e-s et plusieurs étudiant-e-s de Master seront par ailleurs formé-e-s à la recherche de haut niveau auprès des différents partenaires de ce consortium.

Le projet ArchR permettra ainsi des développements cruciaux pour la recherche fondamentale en biologie de l'évolution : évolution précoce des duplications, impacts de la dynamique adaptative sur l'évolution du génome, impact des variations de l'environnement sur le polymorphisme du génome et l’adaptabilité des populations, compromis évolutifs entre adaptation et transmission.

En mettant en relation les pratiques de traitement avec leurs impacts démographiques et la dynamique des allèles de résistance dans les populations naturelles, et en évaluant l'impact des allèles de résistance sur la capacité vectorielle des moustiques, il fournira également des informations utiles aux professionnels chargés de la lutte antivectorielle ou de la protection des cultures, et aidera à concevoir des stratégies de contrôle durables.

Milesi P., J.-L. Claret, S. Unal, M. Weill and P. Labbé. Evolutionary trade-offs associated with copy number variations in resistance alleles in Culex pipiens mosquitoes. submitted.

Depuis le milieu du XXème siècle, les insecticides ont été massivement utilisés pour lutter contre les vecteurs de maladies infectieuses, et ainsi limiter leur impact sur la santé publique. Cette modification drastique de leur environnement a sélectionné chez ces vecteurs différentes adaptations, regroupées sous la notion de résistance aux insecticides. L’architecture génomique de ces adaptations peut être très diverse, allant de simples substitutions nucléotidiques à des mutations de large ampleur comme des duplications de gènes. Les effets de ces différentes mutations sur le phénotype et la valeur sélective des vecteurs peuvent être variés et difficiles à anticiper, en particulier dans un environnement lui-même variable.
À l'aide d'approches interdisciplinaires, le projet ArchR vise 1) à comprendre comment ces différentes architectures génomiques impactent le phénotype de leurs porteurs et à mesurer la dynamique évolutive d'allèles multi-copies sous diverses intensités de pressions insecticides in natura, 2) à étudier comment les variations des conditions environnementales et l'architecture de ces mutations adaptatives influencent la dynamique du polymorphisme du génome, via la sélection naturelle d’allèles de résistance et les effets démographiques des traitements insecticides, et 3) à mesurer l’effet des mutations sur la compétence vectorielle et le métabolisme des moustiques, afin d'anticiper leurs impacts en santé publique.
Pour atteindre ces objectifs, le projet ArchR s’appuiera sur la grande diversité d’allèles de résistance présentant des variations du nombre de copie découverts chez le moustique Culex pipiens, et sur une collection unique d’échantillons de populations naturelles collectées sur plus de 30 ans, associée à des données quantitatives sur les variations de traitements insecticides. Le projet ArchR s’appuiera également sur un consortium international reconnu, ayant travaillé ou travaillant déjà ensemble sur d’autres projets, et qui associe les compétences complémentaires (génétique des populations, génomique et bioinformatique, biologie moléculaire, compétence vectorielle et infections expérimentales, modélisation informatique,…) et les ressources et infrastructures (insectariums niveau 2 et 3, plateformes moléculaires et plateformes informatiques) nécessaires pour mener à bien ce projet. Au cours de ce projet, deux doctorant-e-s et plusieurs étudiant-e-s de Master seront par ailleurs formé-e-s à la recherche de haut niveau auprès des différents partenaires de ce consortium.
Le projet ArchR permettra ainsi des développements cruciaux pour la recherche fondamentale en biologie de l'évolution : évolution précoce des duplications, impacts de la dynamique adaptative sur l'évolution du génome, impact des variations de l'environnement sur le polymorphisme du génome et l’adaptabilité des populations, compromis évolutifs entre adaptation et transmission. En mettant en relation les pratiques de traitement avec leurs impacts démographiques et la dynamique des allèles de résistance dans les populations naturelles, et en évaluant l'impact des allèles de résistance sur la capacité vectorielle des moustiques, il fournira également des informations utiles aux professionnels chargés de la lutte antivectorielle ou de la protection des cultures, et aidera à concevoir des stratégies de contrôle durables.