Thématique de recherche

Les bactéries symbiotiques intracellulaires (endosymbiotes) du charançon Sitophilus contribuent grandement au pouvoir destructeur de ce ravageur des céréales, car elles complémentent son régime alimentaire en plusieurs composés métaboliques (acides aminés, vitamines,…) absents ou en faible quantité dans les grains de céréales. Tout comme les mitochondries, les endosymbiotes sont transmis maternellement (via les ovocytes) aux générations successives de l’insecte. Très tôt pendant le développement embryonnaire, les endosymbiotes induisent la différenciation de cellules spécialisées nommées les bactériocytes, qui se regroupent en un organe (le bactériome) chez la larve. Les bactériocytes hébergent les bactéries symbiotiques et les protègent de la réponse immunitaire systémique de l’insecte. En dehors de ces cellules, la vie bactérienne n’est pas tolérée et toute externalisation bactérienne des bactériocytes se traduit par une réponse immunitaire humorale très active qui sanctionne les endosymbiotes. Chez l’adulte, les endosymbiotes occupent les bactériomes des ceca mésentériques de l’intestin moyen et leur nombre augmente drastiquement au cours de la première semaine après la mue imaginale. Curieusement, les adultes âgés de deux semaines sont complètement dépourvus de cette population symbiotique, mais garde les symbiotes situés dans les ovaires de la femelle pour la transmission aux générations suivantes. Ce phénomène biologique est en cours d’élucidation.
L’objectif de l’équipe SymSIm est de comprendre les processus cellulaires et moléculaires qui engendrent la différenciation bactériocytaire, et de comprendre le mode de contrôle des symbiotes et leur maintien à travers les générations d’insectes. Ces travaux fonctionnels utilisent des approches génomiques et intégratives afin de déchiffrer le dialogue moléculaire ayant lieu entre la bactérie et l’insecte. L’équipe tente ainsi de comprendre comment la symbiose est intégrée dans l’organisation de l’insecte, à l’échelle de l’organisme (métabolisme, physiologie), de la cellule (différenciation et organisation des bactériocytes) et des molécules (voies de signalisation impliquées, régulation). SymSIm cherche aussi à comprendre comment le système immunitaire de l’insecte aurait évolué pour à la fois tolérer la présence de symbiotes dans certaines cellules, tout en maintenant ce partenaire bactérien sous contrôle.
Un deuxième volet évolutif et populationnel est développé, à travers des études phylogénétiques et histologiques sur les membres de la super famille Curculionoidea et de leurs symbiotes associés. Son objectif est l’analyse de l’occurrence et la diversité de la symbiose intracellulaire dans cette grande superfamille animale et d’apprécier son rôle adaptatif et évolutif.