Nom de l’équipe d’accueil
Eléments Génétiques Mobiles
Responsable
Pierre Capy, Aurélie Hua-Van
Profil du candidat
Intéressé(e) par l’évolution du génome, les endosymbioses et les interactions entre entités génétiques partageant la même niche écologique: la cellule
Descriptif du stage
Ce stage s’inscrit dans les thématiques développées depuis plusieurs années dans l’équipe sur l’évolution de l’activité et de la régulation des éléments transposables (ET) chez la drosophile.
Les ET sont présents dans tous les génomes, où ils se déplacent et s’amplifient, jusqu’à parfois en constituer la plus grande partie. En se multipliant dans le génome, ils sont transmis aux descendants de manière non-mendelienne, et peuvent ainsi se propager rapidement dans la population: ce sont des parasites sexuels. La transposition est cependant étroitement contrôlée, en particulier dans la lignée germinale, par des mécanismes faisant intervenir des petits ARNs. Chez la drosophile, cette voie de régulation implique des protéines Argonaute telles que PIWI, AUB, AGO3, agissant dans le noyau ou dans une sous-structure cytoplasmique (le nuage) étroitement associée aux mitochondries. Une régulation est aussi à l’œuvre dans les cellules somatiques, impliquant la protéine AGO2. Ces mécanismes de silencing sont parfois perturbés, par exemple suite à des stress biotiques ou abiotiques qui peuvent ainsi conduire à une réactivation des éléments.
Au niveau des gonades et du cerveau, chez les insectes, les éléments transposables partagent les cellules avec des endosymbiontes, se comportant, tout comme les éléments transposables, comme des parasites ou des mutualistes. Il s’agit de la bactérie Wolbachia, qui manipule la reproduction sexuée de son hôte afin de favoriser sa propre transmission et d’envahir ainsi rapidement les populations. Cette manipulation passe par des perturbations de la spermatogenèse (Wolbachia dans les gonades) ou par des modifications du comportement des femelles (Wolbachia dans le cerveau). Plusieurs études récentes indiquent que les Wolbachia interfèrent avec les voies de petits ARNs, en modifiant l’expression des protéines Argonaute. Elles semblent aussi impliquées dans des stress oxydatifs, en lien direct ou indirect avec les mitochondries, avec lesquelles elles entretiennent des interactions physiques étroites. Ainsi, ces données suggèrent qu’elles pourraient interférer dans l’expression et la régulation des éléments transposables.
L’objectif du stage est d’évaluer l’importance des interactions entre Wolbachia et les éléments transposables, dans deux espèces de drosophiles : D. melanogaster et son espèce sœur D. simulans. Pour cela, nous génererons des lignées de Drosophile infectées ou non par des Wolbachia, par traitement antibiotique de souches naturellement infectées. Nous évaluerons l’expression de deux éléments transposables (mos1, et gypsy) dans les gonades, et le cerveau, par RT-qPCR sur des ARNm extraits de ces deux tissus, à différents stades de développement (larves de stade III et adultes agés de 5 jours), chez les mâles et les femelles. En parallèle, des hybridations in situ et des immunomarquages seront réalisés sur ces organes, permettant de comparer la localisation histologique des ARNm des éléments transposables, des protéines AGO et des endosymbiontes Wolbachia.
Références
Hua-Van A, Le Rouzic A, Boutin TS, Filée J, Capy P. 2011. The struggle for life of the genome’s selfish architects. Biol Direct 6:19.
Picot S, Wallau GL, Loreto EL, Heredia FO, Hua-Van A, Capy P. 2008. The mariner transposable element in natural populations of Drosophila simulans. Heredity (Edinb) 101:53-59.
Wallau GL, Hua-Van A, Capy P, Loreto EL. 2011. The evolutionary history of mariner-like elements in Neotropical drosophilids. Genetica 139:327-338.
Mots clefs
évolution, éléments transposables, wolbachia, drosophila, interaction, régulation
Contact
aurelie.hua-van@universite-paris-saclay.fr
Date de validité
janvier 2015
Durée (mois)
6 mois (M2)