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Séminaire invité

Etude de la différenciation des mérozoïtes et des microgamètes de Plasmodium spp. par des approches d'édition génique et de protéomique

Jeudi 28 novembre 2019 à 11:00 - Salle des séminaires 104, Bâtiment C3, CEA-Grenoble
Publié le 28 novembre 2019

​Par Sébastien Charneau
Professeur à l’Université de Brasilia


Le paludisme est considéré la maladie parasitaire la plus grave, en raison de hauts niveaux de morbidité et mortalité et du grand impact économique dans les pays sous-développés dans les zones tropicales et subtropicales du monde. Selon l’Organisation Mondial de la Santé, environ 219 millions de cas de paludisme ont été rapportés en 2017, causant près de 435.000 morts. Le paludisme chez l’Homme, peut être causé par cinq espèce du genre Plasmodium transmis par la piqure de moustiques du genre Anopheles.
Le cycle de vie du parasite est complexe et inclut différentes étapes de différenciation cellulaire chez l’hôte vertébré comme chez le vecteur. La séquence ordonnée des événements cellulaires de ce protozoaire est assez établie au niveau subcellulaire, mais les structures et régulations des molécules impliquées, ainsi que leurs interactions sont assez mal connues. Comprendre les mécanismes est plus qu’une question biologique intéressante : comme la formation des stades sexués chez le moustique et l’invasion érythrocytaire chez l’homme sont des étapes obligatoires du cycle de vie, bloquer l’une ou l’autre devrait empêcher la croissance du parasite, ce qui fait de ces étapes des cibles de choix de drogues et vaccins.
Nos études portent sur deux différenciations cellulaires de Plasmodium : la gamétogénèse chez l’hôte invertébré et la morphogenèse des mérozoïtes chez l’Homme.
Bien que la gamétogénèse des stades sexués de Plasmodium soit une étape essentielle pour la transmission du paludisme, les données moléculaires sur la réorganisation nucléaire, l'assemblage du flagelle et leurs régulations pendant la gamétogenèse, sont toujours incomplètes. La kinésine-8 est une protéine motrice qui jouerait un rôle important lors de la formation des gamètes mâles. Les gamétocytes dont le gène kin8 est déficient (Δkin8) sont morphologiquement semblables au type sauvage (WT) mais la gamétogenèse mâle n’est pas fonctionnelle et les cellules mutantes sont incapables de produire des gamètes mâles. Afin d’avoir une meilleure connaissance des mécanismes moléculaires mis en œuvre au cours de la gamétogenèse, nous avons entrepris des études protéomiques comparatives et quantitatives chez le parasite de type sauvage et chez le mutant Δkin8.
D’autre part, le paludisme chez l’Homme résulte du développement et de la multiplication du parasite dans les érythrocytes. Comme le parasite ne peut se répliquer en dehors des érythrocytes, sa capacité de reconnaitre et envahir ces cellules est une étape essentielle pour sa survie et la pathogénicité de la maladie.
Notre groupe a observé que le produit naturelle rottlerine appliquée au cultures de P. falciparum bloquait la morphogenèse des formes infectantes les mérozoïtes, provoquant une mort rapide des parasites avec la formation de structures autophagiques. Dans le but d’améliorer notre connaissance sur les mécanismes de la morphogenèse des mérozoïtes, nous avons effectué une analyse protéomique et phosphoprotéomique quantitative des effets de cette molécule.
De plus, nous effectuons des études d’interaction protéines-protéines au cours de la différenciation des merozoïtes et de détermination de la composition d’organelles de P. falciparum, par l’utilisation d’édition génique par CRISPR-Cas9 et la technique de biotinylation de proximité par APEX2 dans les cellules vivantes.

Invité par Éric Faudry - BCI/PBRC