Invasions en cours de génomes d'insectes par des éléments transposables impliquant des espèces d'intérêt agronomique – INVATRANSPO
Les éléments transposables (ET) apportés par des vagues successives d'invasions au cours de l'évolution, constituent un composant majeur des génomes eucaryotes. Les ET contribuent à la variabilité et l’évolution des génomes et jouent un rôle important dans l’adaptation des organismes à de nouvelles conditions écologiques. Cependant leur mobilisation peut provoquer de l’instabilité génomique, y compris dans les cellules germinales. Les connaissances actuelles sur les invasions d’ET sont surtout basées sur l’analyse des vestiges d'ET des génomes et des expériences en laboratoire. Des résultats récents suggèrent que deux invasions de génomes d'insectes par des ET sont en cours chez des guêpes parasitoïdes du genre Cotesia. Le projet INVATRANSPO offre ainsi l’opportunité d’étudier les processus d’invasion in natura et en temps réel. Le projet vise d’abord à identifier et à décrire les éléments transposables envahisseurs. Ensuite seront étudiés les mécanismes utilisés par les ET pour accéder aux génomes, soit en utilisant leurs propres particules (ou en s’incorporant dans celles des virus endogènes des Cotesia), soit en se propageant dans les populations par croisements. Puis, INVATRANSPO suivra l’impact de ces ET sur leurs insectes hôtes, en recherchant si l’invasion d’un nouvel ET peut induire une pathologie et aussi provoquer une réponse immunitaire de l’hôte. On s’intéressera particulièrement à l’émergence de la réponse immunitaire génomique contre les ET, impliquant des petits ARN spécifiques : les piARN. Le projet évaluera ensuite l'étendue des invasions d'ET en termes de géographie, chronologie et de chaînes de transmission. Il tirera parti des progrès considérables des outils génomiques pour suivre à l'échelle du génome comment les ET diffusent dans les populations naturelles et contribuent à établir les barrières renforçant un processus de spéciation écologique entre deux espèces naissantes de guêpes parasitoïdes. La compréhension de ces phénomènes présente un grand intérêt agronomique car les guêpes parasitoïdes du genre Cotesia sont utilisées en lutte biologique à l’échelle mondiale pour le contrôle des lépidoptères ravageurs des cultures. Le projet fournira des connaissances fondamentales nécessaires pour évaluer les risques des invasions d’ET sur les espèces non-cibles associés à l’utilisation des Cotesia, ces invasions d’ET pourraient en effet contribuer au déclin des insectes.
En conclusion, ce projet mettra en lumière comment se produisent l'invasion et l'expansion en temps réel des ET dans la nature et comment la course aux armements entre les éléments mobiles et l'hôte contribue à remodeler les génomes et affecte l'évolution des espèces réceptrices.
Coordination du projet
Jean Michel DREZEN (Institut de recherche sur la biologie de l'insecte)
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Partenariat
Virginia Commonwealth University
ISP Infectiologie et Santé Publique
iGReD Génétique Reproduction et Développement
IRBI Institut de recherche sur la biologie de l'insecte
Musée de Zoologie de Lausanne
Aide de l'ANR 555 985 euros
Début et durée du projet scientifique :
septembre 2023
- 48 Mois