CE35 - Maladies infectieuses et environnement 2020

Comprendre l'évolution de la résistance aux antimicrobiens chez les vibrios environnementaux – RESISTE

Au cours du projet, nous avons ajusté nos objectifs pour concilier faisabilité, pertinence biologique et originalité des résultats.

 

Nous avons mis de côté l’étude de la résistance aux antibiotiques chez Vibrio crassostreae, car les résultats n’étaient pas assez contrastés pour une analyse fiable. En revanche, nous avons confirmé que les huîtres favorisent le transfert de gènes entre bactéries : les plasmides aident les bactéries à coloniser les huîtres, tandis que les phages et leurs satellites les protègent contre d’autres virus.

 

Nous avons ensuite concentré nos efforts sur l’étude des interactions entre phages et bactéries, en élargissant considérablement nos collections (plus de 1 200 phages et 600 bactéries séquencés). Ces données, désormais accessibles à tous, ouvrent la voie à de nouvelles recherches sur l’évolution et l’écologie microbienne. En particulier, nous avons identifié des contraintes évolutives importantes liées à la résistance des bactéries aux phages.

 

Malgré les difficultés post-pandémie, ce projet a permis de rassembler une collection exceptionnelle de données sur Vibrio crassostreae et ses phages dans les milieux marins. Cinq études majeures – dont quatre déjà publiées dans des revues prestigieuses (Nature Microbiology, Nature Communications, etc.) et une en cours d’évaluation – révèlent comment l’écologie, la génétique et les éléments génétiques mobiles (plasmides, phages) influencent les interactions entre virus et bactéries.

 

Principales découvertes :

 

- Les phages et leurs hôtes bactériens évoluent ensemble, adaptés à leur environnement local.

- Les huîtres abritent des bactéries très proches génétiquement, favorisant des épidémies virales massives, tandis que l’eau de mer abrite une grande diversité de virus.

- Plusieurs types de virus (et leurs satellites) coexistent : en particulier nous avons découvert les satellites (PICMIs), très spécialisés, et les phages généralistes (Schizotequatroviruses), qui évoluent différemment.

- Contrairement aux idées reçues, certains virus peuvent rester stables pendant des années dans l'environnement.

- Les huîtres agissent comme des "points chauds" pour le transfert de gènes, abritant des plasmides, des phages et autres éléments génétiques mobiles qui structurent la coexistence entre bactéries et virus.

 

Au-delà des publications, ce projet a ouvert de nouvelles pistes de recherche, aujourd'hui explorées par des étudiants et post-doctorants à l'Université de Montréal et à l'Institut Pasteur de Paris. Cela montre l'impact durable de ce financement.

 

Notre collaboration de longue date se poursuit avec succès, grâce à un programme philanthropique conjoint (1,5 million d'euros) entre l'Université de Montréal et l'Institut Pasteur. Ce soutien garantit la poursuite et l'élargissement de nos travaux bien après la fin du projet initial.

 

Résumé de soumission

L’ostréiculture repose sur des programmes de sélection génétique qui requièrent un traitement des géniteurs par les antibiotiques dans les écloseries. Nos résultats suggèrent que l’antibiorésistance est fréquente chez des vibrios environnementaux. Ils suggèrent également que les huîtres agissent comme un « point chaud » pour le transfert horizontal de gènes. Face à l'impasse thérapeutique des antibiotiques, l'ostréiculture doit considérer l'extraordinaire ressource des phages virulents pour des pratiques éco-responsables. Il est toutefois crucial de comprendre les mécanismes d'interaction phage-vibrio et d'analyser comment l'évolution de la résistance des phages influence la pathogénicité des vibrios. En combinant biologie infectieuse, écologie et évolution microbiennes, génomique des phages et des bactéries, l'objectif de ce projet est d’étudier l’origine, la propagation et l'évolution des gènes de résistance aux antimicrobiens chez les vibrios environnementaux.

Coordination du projet

Eduardo ROCHA (Institut Pasteur - Unité de Génomique évolutive des microbes)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenariat

LBI2M Laboratoire de Biologie intégrative des modèles marins
IP - Unité de Génomique évolutive des microbes Institut Pasteur - Unité de Génomique évolutive des microbes
Udem Université de Montréal

Aide de l'ANR 732 340 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2020 - 48 Mois

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