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Interaction hôte-pathogène: influence des ARNt de l'hôte sur le développement du parasite du paludisme

Unité de Recherche

UPR 9002 - Architecture et réactivité de l'ARN (IBMC)
15, rue Rene Descartes 67084 - Strasbourg Cedex

Équipe

Nom : Aminoacylation des ARNt eucaryotes: contrôle et pathogénicité

Responsable : FRUGIER Magali - m.frugier@ibmc-cnrs.unistra.fr

Téléphone du responsable : 03 88 41 71 09

Site web : Accéder au site

Composition de l'équipe :
- Chercheurs : 2
- ITA : 2
- Doctorants : 2
- Post-Docs : 1
- Autres : 0

Publications majeures de l'équipe relatives au sujet au cours des 3 dernières années (le cas échéant, 3 publications récentes du DT) :
1) Bour, T., Akaddar, A., Lorber, B., Blais, S., Balg, C., Candolfi, E., and Frugier, M., (2009) Plasmodial Aspartyl-tRNA Synthetases and Peculiarities in Plasmodium falciparum, J. Biol. Chem. 284, 18893–18903.
2) Jackson, K. E., Habib, S., Frugier, M., Hoen, R., Khan, S., Pham, J. S., Ribas de Pouplana, L., Royo, M., Santos, M. A. S., Sharma, A. and Ralph, S. A. (2011) Protein translation in Plasmodium parasites, Trends in parasitology, 27, 467-476.
3) Filisetti, D., Théobald-Dietrich, A., Mahmoudi, N., Rudinger-Thirion, J, Candolfi, E. and Frugier, M. (2013) Aminoacylation of Plasmodium falciparum tRNAAsn and insights in the synthesis of asparagine repeats. J. Biol. Chem, 288, 36361-36371.

Concernant la thèse

Directeur de Thèse : FRUGIER Magali - m.frugier@ibmc-cnrs.unistra.fr

Téléphone : 03 88 41 71 09

Co-encadrant : non

Co-tutelle : non

Co-Directeur : non

Concernant le sujet proposé :

Titre : Interaction hôte-pathogène: influence des ARNt de l'hôte sur le développement du parasite du paludisme

Projet : 1. Introduction
Le paludisme provoqué par Plasmodium falciparum est la maladie infectieuse reliée à la pauvreté, la plus répandue dans le monde. Quelques centaines de sporozoïtes (forme infectieuse du parasite présente dans les glandes salivaires du moustique) sont transmises à l'Homme (hôte) par la piqûre d'un moustique, Anopheles gambiae (vecteur); ces sporozoïtes se développent d'abord dans le foie (stade pré-érythrocytaire) puis infectent les globules rouges (stade érythrocytaire).
Nous sommes particulièrement intéressés par les ARNt et leur possible implication dans des processus de régulation complexes. En effet, plusieurs études récentes indiquent qu'en dehors de leur rôle central dans la traduction, ces petits ARN non codants sont effectivement impliqués dans des mécanismes de régulation tels que l'apoptose ou la prolifération. Par exemple, dans des organismes unicellulaires comme Aspergillus fumigatus et Trypanosoma cruzi, des fragments d'ARNt ont été détectés ; ils ont les mêmes caractéristiques que les petits ARN régulateurs, suggérant qu'ils pourraient être impliqués dans les mêmes mécanismes, bien que ceci ne soit pas encore démontré.
Nos résultats (à publier prochainement) montrent que les ARNt de l'hôte sont importés dans les sporozoïtes et augmentent considérablement la variabilité des séquences d'ARNt dans le parasite. Nous proposons d'étudier la destinée des ARNt endogènes mais aussi exogènes (de l'hôte) dans Plasmodium. Deux hypothèses sont envisagées, (i) ces ARNt participent uniquement dans la synthèse protéique du parasite et/ou (ii) ces ARNt sont impliqués dans des mécanismes de régulation encore inconnus. Ces deux propositions ne sont pas contradictoires. Les ARNt de l'hôte importés au cours du stade hépatique pourraient jouer un rôle décisif dans la pathogénicité du parasite.
2. programme de travail
Le chercheur doctorant sera amené à explorer
1-le contenu du parasite en ARNt au cours de son cycle de développement.
2-Comparer le contenu stade dépendant en ARNt des parasites à leur protéome (stade dépendent ; celui-ci a déjà été fait par d'autres équipes) afin de voir s'il y a une correspondance entre les ARNt exprimés et leur utilisation pour la synthèse de protéines stage-spécifiques (usage des codons).
Alternativement, ou en fonction de l'état d'avancement du projet précédent, le doctorant s'intéressera à l'import des ARNt dans l'intéraction hôte/parasite et son influence sur la pathogénicité du parasite.
3-Il concevra et produira un ARNt asparagine, substrat optimal de l'asparaginyl-ARNt synthétase de Plasmodium. Le but de cette apporche sera de faire en sorte que cet ARNtAsn soit importé dans le parasite et observer son effet sur l'expression des protéines dans le sporozoite (nous avons observé que les protéines exprimées spécifiquement au stade sporozoite sont particulièrement riches en longues répétitions d'asparagines).
4-Cette approche peut également être développée in vivo. Pour cela une collaboration avec l'équipe du Dr Eric Marois (IBMC) est envisagée afin de concevoir un moustique transgénique qui exprime cet tRNAAsn. Il nous faudra alors déterminer si celui-ci est effectivement importé dans le parasite lors de la traversée les cellules des glandes salivaires du moustique et étudier son influence sur le développement et l'infectivité du parasite.
3. approche expérimentale
-Utilisation de l'insectarium de l'IBMC pour élever et infecter des moustiques et des souris avec le parasite Plasmodium berghei (inoffensif pour l'expérimentateur)
-Purification des parasites (glandes salivaires de moustiques et sang de souris)
-Production d'ARN et RNA seq sur les différents stades (sporozoites et stade sanguin)
-Utilisation de techniques de biologie moléculaire pour construire, exprimer et purifier des ARNt in vitro.

Compétences souhaitées : Connaissances de bases en biologie moléculaire et cellulaire et biochimie
Motivation, dynamisme et autonomie

Expertises qui seront acquises au cours de la formation : -       Techniques de bases de la biologie moléculaire (PCR, clonage, western, northern, etc…)
-       RNA Seq/proteomic
-       Élevage et dissection de moustiques infectés
-       purification de proteins et d'ARN du parasite