Postdoctorat INRA
Evolution des génomes bactériens et génomique des populations.
INRA Clermont-Ferrand - Theix, Unité d'Epidémiologie Animale, 63122 Saint Genès Champanelle
L'unité d'Epidémiologie Animale s'intéresse à l'écologie d'Ixodes ricinus, les tiques dures les plus communes en France. Leur développement comporte trois stades actifs (larves, nymphes et adultes) Dans la plupart des cas, une tique change d'hôte à chaque stade afin d'effectuer un repas sanguin. Ces tiques sont vectrices de nombreux pathogènes, notamment les bactéries du complexe Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.) responsables de la maladie de Lyme classée émergente par l'OIE en 2004 (lien).
La notion d'espèce au sein de ce compexe est relativement floue et repose en partie sur la capacité des souches à infecter des hôtes différents. Ainsi, seules certaines espèces de Borrelia burgdorferi s.l. sont pathogènes pour l'homme et causent la maladie de Lyme. Dans une perspective éco-épidémiologique, nous étudions les processus évolutifs menant à l'émergence de groupes génétiques décrits comme étant des espèces distinctes, à des distinctions biogéographiques entre groupent qui peuvent expliquer la spécialisation des souches de Borrelia burgdorferi s.l. sur des hôtes différents. Le génome des Borrelia se caractérise par la présence d'un chromosome linéaire et d'une vingtaine de plasmides. Ce nombre important de réplicons confére une importante plasticité génomique, force motrice de l'évolution des Borrelia. A l'interface de l'écologie et de la génomique, etudier le génome dans sa globalité permet d'appréhender l'adaptation imposée par les niches écologiques que constitue les hôtes.
Dans ce cadre, nous avons entrepris une étude de génomique des populations de Borrelia sur un ensemble d'isolats collectés lors d'une campagne de prélèvements de tiques en 2003 et 2004 au niveau de deux cantons alsaciens (lien). Après des analyses préliminaires basées sur des critères génétiques, géographiques et temporels, 63 isolats ont été sélectionnés afin d'être séquencés (technologie 454). La présence de nombreux réplicons et un fort biais de la composition nucléotidique en A+T représentent un véritable challenge au niveau de l'assemblage des séquences. S'appuyant sur les forces d'un laboratoire d'épidémiologie, un effort particulier est apporté afin d'automatiser les traitements de séquences et analyses statistiques mais également d'intégrer l'ensemble des résultats dans une base de données devant s'ouvrir dans un premier temps aux autres partenaires du projet. Les premières analyses, réalisées sur le chromosome et le plasmide cp26, montrent des traces d'évènements de recombinaisons intra-espèce mais également de recombinaisons inter-espèces qui n'avaient jamais été notifiées dans la bibliographie. Ces transferts horizontaux offrent de nouvelles perspectives de compréhension des stratégies évolutives des Borrelia et de leurs adaptations à différents d'hôtes. D'autre part, l'accès à la dynamique spatio-temporelle des Borrelia est possible grâce à des analyses de différentiation génétique (Kst) prenant en compte les critères d'espèces, d'années et de sites de prélèvement.