Etude de champignons endophytes foliaires : exploration et valorisation de métabolites antibactériens innovants biosourcés – SECIL

La croissance continue de la population humaine associée à plusieurs facteurs connexes tels que les échanges internationaux croissants, les changements climatiques, l'explosion des pathogènes résistants, l'augmentation de la production de bétail, ou l'augmentation de la population immunodéprimée favorise l'émergence et la ré-émergence de nombreuses maladies infectieuses. Il semble en fin de compte que les agents pathogènes infectieux sont plus indomptables que tout ce que l'on pouvait imaginer, et certains auteurs pensent que l'humanité est sur le point d'entrer dans une ère post-antibiotiques. Même une utilisation raisonnée des médicaments antibiotiques est insuffisante, et de nouvelles molécules et de nouveaux concepts sont nécessaires pour contenir les pathologies microbiennes.

Une proportion significative des médicaments utilisés en clinique aujourd'hui sont d'origine naturelle. Cela est particulièrement vrai pour des agents anti-infectieux. L'enquête complète la plus récente sur l'origine des médicaments par Newman et Cragg décrit que les médicaments d'origine naturelle et ceux inspirés de produits naturels représentent 75% des 104 nouvelles entités chimiques antibactériennes approuvées dans la période 1981-2010. Cela souligne l'importance des produits naturels comme base pour de nouveaux traitements pour les maladies bactériennes. Dans la même période, tous les agents antibactériens naturels développés pour une utilisation clinique étaient issus de micro-organismes, mais la grande majorité d'entre eux étaient des métabolites secondaires provenant de microbes du sol. Il y a cependant d'autres communautés microbiennes qui n'ont jamais été considérées comme source possible d'agents anti-infectieux. Il s'agit notamment de ceux provenant de microbiomes isolées, du milieu marin, et même des niches environnementales à l'intérieur des plantes, des insectes et des mammifères. Il semble que dans ces communautés microbiennes restreintes où la compétition est très forte, le rôle principal des substances antibiotiques soit surtout d'interférer dans le développement d'autres micro-organismes plutôt que d'induire de fortes perturbations dans ces populations microbiennes complexes. En outre, les endophytes ont un impact significatif sur la façon dont leurs hôtes interagissent avec les agents pathogènes, les concurrents, et les herbivores.

Nous proposons d'étudier le dialogue microbien dans endophytes foliaires de plantes à la recherche d'agents antibactériens originaux et d'un genre nouveau. Nous allons étudier de deux systèmes modèles connus pour la longévité de leurs feuilles ou tiges, et dans lesquels nous avons récemment découvert des communautés fongiques très diversifiées et originales: Astrocaryum sciophilum, un palmier endémique de la forêt primaire en Guyane française, qui semble héberger une grande diversité de champignons un peu de bactéries, et Posidonia oceanica, une plante dominante des prairies marines de Méditerranée qui semble associée à des champignons spécifiques et typiquement marins. L'objectif sera de répondre aux questions suivantes:

1. Quels sont la diversité et l'identité des communautés endophytes foliaires des plantes choisies comme modèles ? Est-ce que ces écosystèmes sélectionnent un nombre réduit de lignées fongiques et jusqu'à quel point la compétition façonne-t-elle ces communautés ?
2. Quels métabolites fongiques bioactifs peuvent être découverts dans ces systèmes et ces métabolites agissent-ils sur des cibles bactériennes innovantes ?
3. En utilisant en parallèle des approches génomiques et métabolomique, pouvons-nous découvrir les intermédiaires moléculaires et les gènes impliqués dans la biosynthèse de métabolites fongiques antibactériens ?