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Thierry de Meeûs Génétique et Evolution des Maladies Infectieuses (GEMI)

Thierry de Meeûs Génétique et Evolution des Maladies Infectieuses (GEMI) UMR CNRS/IRD 2724, UR IRD 165 Equipe Structure Génétique et Adaptations dans les Systèmes Symbiotiques Centre IRD de Montpellier 911 Avenue d'Agropolis, B.P. 64501 34394 Montpellier Cedex 5, France.

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Thierry de Meeûs Génétique et Evolution des Maladies Infectieuses (GEMI)

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Presentation Transcript

  1. Thierry de Meeûs Génétique et Evolution des Maladies Infectieuses (GEMI) UMR CNRS/IRD 2724, UR IRD 165 Equipe Structure Génétique et Adaptations dans les Systèmes Symbiotiques Centre IRD de Montpellier 911 Avenue d'Agropolis, B.P. 64501 34394 Montpellier Cedex 5, France. Tel (33) 4 67 41 63 10 Secrétariat (33) 4 67 41 61 97 Fax (33) 4 67 41 62 99 E-mail: demeeus@mpl.ird.fr http://gemi.mpl.ird.fr/cepm/SiteWebESS/Fr/deMeeus/EnseignMeeus.html

  2. Organismes Clonaux

  3. Reproduction asexuée chez les parasites Maladies infectieuses dans le vivant Eukaryotes (environs 2.106 sp, dont 1/3 de parasites) Clonalité chez les agents infectieux eukaryotes *Parasites à cycle de vie complexe -Clonalité instantanée -Plusieurs cycles de clonalité *Parasites à cycles simples Etudier les populations naturelles *Parasites à cycle de vie complexe -Clonalité instantanée -Plusieurs cycles de clonalité *Parasites à cycles simples

  4. 28 3915-4 047 (0.014) Rhizopodes 900-40 (0.044) Lignée brune (Chromista) 30 453-1 266 (0.042) Naegleria fowleri Opisthochontes 1 438 369-462 631 (0.32) Parabasaliens (Trichomonadines) 2 000-2 000 (1) Giardia Alvéobiontes 17 035-6 907 (0.41) Foraminifères 10 000-1 (0.0001) Chlorarachniophytes 7-4 (0.57) Mycétozoaires (Myxomycétes) 532-0 (0) Lignée verte Euglénobiontes (Euglenozoa) 1 600-584 (0.37) Métamonadines 300-300 (1) Cryptophytes 200-1 (0.005) Percolozoaires 20-3 (0.15) Actinopodes 12 000-0 (0) Testaceafilosea 100-0 (0) Eucaryotes 1 797 431-477 784 (0.27)

  5. Pratiquant la clonalité~130 sp Sans clonalité~25 sp Parasites trouvés chez l’homme

  6. Clonalité chez les eukaryotes parasites *Parasites à cycles complexes -Clonalité instantanée Quelques champignons Some Microsporidia Myxozoaires Trematoda Quelques cestodes Gyrodactylus (Monogenea) ~10000 sp?

  7. *Parasites à cycles complexes -Plusieurs cycles de clonalité Saprolegna Opalina Beaucoup de champignons Entomophthorales (Zygomycota) Cordyceps (Ascomycota) La pluspart des Sporozoaires ~20000 sp?

  8. Alveolata *Parasites à cycles simples: clonalité non cyclique Parabasalia (Trichomonadina) Ciliata Ballantidium coli Sporozoa Trichomonas vaginalis Metamonadina Haplosporidium sp Euglenozoa ~30000 sp? Kinetoplastida Giardia lamblia Rhizopoda Leishmania sp Trypanozoma sp Entamoeba histolytica Myceta Percolozoa Quelques Microsporidies “Deuteromycota” (Ascomycota) Naegleria fowleri Candida albicans

  9. Plusieurs cycles ~ 6 sp Clonalité instantanée ~ 15 sp Non cyclique ~109 sp E.g. Parasites clonaux des humains~130 sp

  10. Epidémiologie moléculaire des clones diploïdes => Génétiques des populations structurées clonales et diploïdes

  11. Ce qui rend les clones diploïdes si spéciaux Effet Meselson

  12. Cycles simples Taille des dèmes N 10, 50, 100, 1000 Nombre de dèmes n 10, 50, 100, 1000 m 0, 0.001, 0.01, 0.1 Clonalité: c Sexualité: 1-c c 0, 0.5, 0.8, 0.9, 0.95, 0.99, 0.999, 1

  13. Fst Fit Fis F is l Les F-Statistics de Wright

  14. 0.12 0 -0.1 is 0.1 of F -0.2 0.08 -0.3 -0.4 is 0.06 F Standard error -0.5 -0.6 0.04 -0.7 0.02 -0.8 -0.9 0 -1 0 0.8 0.9 0.95 0.99 0.999 1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Clonality Clonality 0.045 0.04 0.035 100% clonal Panmixie 0.03 0.025 st F 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Clonality N=50, n=50, m=0.1, u=0.00001

  15. 0.37 0.06 0.02 R² = 0.47 rD = poly(SexRate, 2) + poly(Mig, 2) + poly(PopSize, 2) 0.30 0.09 0.07 RGGD = poly(SexRate, 2) + poly(PopSize, 2) + poly(Mig, 2) R² = 0.46

  16. C=1, Nm grand C=1, Nm petit Fst0.5 Fst<<0.5 Fis Fis Fis Fis 0 0 0 0 -1 -1 -1 -1 Loci Loci Loci Loci C=[0.999-0.99], Nm petit C=[0.99-0.95], Nm grand Fst>>0.5 Fiche de recette pour la génétique des populations des clones diploïdes Effet Wahlund et allèles nuls à éviter! + RGGD, rD, G

  17. Clones structurés en nombreux dèmes Fst=-Fis/(1-Fis); Fit=0

  18. Migrants Migrants N N N m2 m2 m2 N N N 1-m2 1-m2 m1 m1 1-m2 m1 1-m1 1-m1 1-m1 N N N m2 m2 m2 N N N 1-m2 1-m2 1-m2 m1 m1 m1 1-m1 1-m1 1-m1 N N N m2 m2 m2 N N N 1-m2 1-m2 1-m2 m1 m1 m1 1-m1 1-m1 1-m1 Cycles complexes Clonalité instantanée m2 Propagules asexués Zygotes issus de croisements sexués m1

  19. Cycles complexes Plusieurs cycles de clonalité

  20. Epidemiologie moléculaire des parasites clonaux * Cycles complexes - Clonalité instantanée Cercaires clonales Le trématode Schistosoma mansoni en Guadeloupe avec 7 microsatellites Oeufs produits sexuellement

  21. Le trématode Schistosoma mansoni en Guadeloupe Fis<0; Femelle Fst > mâle Fst

  22. Le trématode Schistosoma mansoni en Guadeloupe Fis<0; Femelle Fst > mâle Fst

  23. 1 KENYA KENYA O N N Kaptik Kaptik 35 35 ° ° E E W W 2 Serem Serem S S Kapsulu Kapsulu Got Got Nyabondo Nyabondo Equator Equator Kajulu Kajulu Rota Rota 50µm 3 Sondu Sondu Ringa Ringa Oyugis Oyugis 5 5 10 10 15 15 20 20 Km Km Kodera Kodera Rangwe Rangwe Mi Mi 12 12 4 4 8 8 100µm 5 5 10 10 15 15 20 20 Km Km Mi Mi 12 12 4 4 8 8 * Cycles complexes - Plusieurs cycles de clonalité Plasmodium falciparum au Kenya 7 microsatellites Diploïdes Sexués Hermaphrodites Clones haploïdes

  24. FIT 0.7 0.6 0.5 FST 0.4 0.3 0.2 FIS FIS 0.1 0.0 FST FST FIT L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 All Loci FIS FST FIS 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0.0 0.0 -0.1 -0.1 -0.2 -0.2 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 All L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 All Loci Loci Plasmodium falciparum au Kenya Ne_P. falciparum ≈ 2Ninfected mosquitoes s≈0.25

  25. * Parasites à cycles simples Candida albicans à Abidjan (Côte d’Ivoire) J0 42 Patients HIV+, 41 SIDA FPatient≈0.5 (P<0.001) 23 patients 19 patientes J15 FSex≈0.08 (P<0.02) Rechute de 13 patients Traitement anti-fungique Fis=-0.97 Fis=-0.66 FJ0-J15≈0.2 (P<0.001) 14 loci enzymatiques

  26. The best case Nm=0.01 Nm=0.09 Candida albicans à Abidjan (Côte d’Ivoire) Les 7 loci enzymatiques "sans" allèles nuls Clones structurés en nombreux dèmes Fst=-Fis/(1-Fis)

  27. Structuration de Candida albicans chez des patients HIV+ de Côte d'Ivoire

  28. Candida albicans à Abidjan (Côte d’Ivoire) Goudet’s technique of pooling samples

  29. Effet Meselson Mark Welsh D. and Meselson M. 2000. Science 288: 1211-1215. Parasites eukaryotes De Meeûs T. and Renaud F. 2002. Trends in Parasitology 18: 247-251. Schistosoma mansoni en Guadeloupe et génétique des populations des cycles complexes Prugnolle F. et al. 2002.Molecular Ecology 11: 1231-1238. Prugnolle F. et al. 2004.Molecular Ecology 13: 2859-2864. Prugnolle F. et al. 2004. International Journal for Parasitology 35: 255-263. Prugnolle F. et al. 2005. Molecular Ecology 14: 1355-1365. Plasmodium falciparum au Kenya Razakandranaibe F.G. et al. 2005. Proceedings of the National Academy of SciencesUSA 102: 17388-17393 Candida albicans à Abidjan et génétique des populations à cycle simple Nebavi F. et al. 2006. Proceedings of the National Academy of SciencesUSA 103: 3663-3668 Balloux F. et al. 2003. Genetics 164: 1635-1644. De Meeûs T. and Balloux F. 2004. Infection, Genetics and Evolution 4: 345-351. De Meeûs T. and Balloux F. 2005. Molecular Ecology 14: 2695-2702. De Meeûs T. et al. 2006. Infection, Genetics and Evolution 6: 163-170.

  30. Remerciements Francisco Ayala François Balloux Sébastien Bertout Patrick Durand Jacob Koella Laurent Lehmann Michèle Mallié François Nébavi Fabien Razakandranaibe Jean-Pierre Pointier Franck Prugnolle François Renaud François Rousset André Théron

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