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Défi de tous les savoirs (DS10) 2014
Projet MATER-IMMUNITY

Transfert maternel d’immunité chez les insectes: caractérisation fonctionnelle et évolution

Chez les vertébrés, les femelles exposées à un agent pathogène peuvent transférer des immunoglobulines spécifiques à leurs jeunes, leur procurant ainsi une protection temporaire en attendant que leur système immunitaire devienne mature. Malgré de nombreuses similitudes et homologies, le système immunitaire des invertébrés diffère de celui des vertébrés par l’absence d’immunité acquise ou de mémoire immunologique basée sur les immunoglobulines. Par conséquent, les invertébrés furent longtemps considérés comme incapables de produire des réponses immunitaires adaptatives telles qu’elles sont connues chez les vertébrés et encore moins de transférer des effecteurs immunitaires à leur descendance. Cependant, il existe maintenant, dans la littérature, de nombreuses preuves que certains invertébrés sont capables de réaliser un transfert trans-générationnel d’immunité (TTGI). Le TTGI correspond à une élévation plastique de l’immunocompétence de la descendance suite à l’exposition de la mère à un agent pathogène. Les preuves de l’existence du TTGI chez les invertébrés restent en grande partie phénoménologiques. Les mécanismes sous-jacents à la réalisation du TTGI restent encore largement inconnus. De même, les implications écologiques et évolutives de ce phénomène restent à élucider. Jusqu'à présent, c’est peut-être chez le ténébrion meunier, Tenebrio molitor (Coléoptère, Ténébrionidé), que le TTGI a été le mieux décrit par rapport à son influence sur les effecteurs immunitaires de la descendance et son impact sur l’aptitude phénotypique de la mère et de ses jeunes à différents stades de développement. En effet, nos travaux précédents ont montré que les femelles de T. molitor soumises à une stimulation immunitaire d’origine bactérienne produisent des œufs et des larves présentant une forte activité antibactérienne et une descendance adulte avec une augmentation de la concentration d’effecteurs immunitaires circulant. Un tel investissement maternel dans l’immunité de la descendance est variable d’une femelle à l’autre. L’expression de cet effet maternel diminue la capacité à développer une réponse immunitaire chez la mère et affecte sa fécondité. De plus, la descendance bénéficiant du transfert maternel d’immunité montre une croissance larvaire ralentie. Les mécanismes physiologiques et moléculaires par lesquels le TTGI se réalise ne sont pas connus. De plus, aucune information sur l’origine de la variation d’investissement au TTGI parmi les femelles n’est disponible à ce jour. Dans l’hypothèse d’une origine génétique, cette variation pourrait-être maintenue par l’existence de contraintes génétiques entre l’expression du TTGI et l’expression d'autres traits d'histoire de vie et l’action de pressions sélectives imposées par la persistance variables des parasites d'une génération à l'autre.
Ce projet ambitionne d’étudier le TTGI chez T. molitor en recherchant ses mécanismes et ses effets aux niveaux physiologiques et moléculaires. Nous utiliserons plusieurs méthodes complémentaires, incluant la protéomique et la transcriptomique pour identifier les effecteurs immunitaires principaux et les gènes de l’immunité associés au TTGI. Par ailleurs des méthodes de microscopie nous permettrons de déterminer les sites de production de ces molécules. Des approches fonctionnelles permettront de valider expérimentalement le rôle des molécules identifiées dans le TTGI. Nous déterminerons également si la variation interindividuelle relative à l’investissement maternelle au TTGI est déterminée génétiquement en estimant les variances et covariances génétiques entre le niveau d’investissement au TTGI et les autres traits d’histoire de vie des femelles et de la descendance.
Les résultats d'une telle étude permettront des avancées sans précédent sur les aspects fonctionnels du TTGI ainsi que sur son évolution chez les invertébrés.

Partenaires

BIOGEOSCIENCES/UMR 6282 BIOGEOSCIENCES

UMR 5244 CNRS UPVD Ecology and Evolution of Interaction, UMR 5244 CNRS UPVD, Perpignan

ISA INRA-CNRS-UNSA Institut Sophia Arobiotech (ISA) UMR INRA-CNRS-UNSA, “INSECT DEFENSE” GROUP – SOPHIA ANTIPOLIS

Aide de l'ANR 498 885 euros
Début et durée du projet scientifique octobre 2014 - 48 mois

 

Programme ANR : Défi de tous les savoirs (DS10) 2014

Référence projet : ANR-14-CE02-0009

Coordinateur du projet :
Monsieur Yannick Moret (BIOGEOSCIENCES)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.