Master Ecosciences, Microbiologie Parcours Recherche « Ecologie Microbienne » Bâtiment Dubois – 2ème étage Université Claude Bernard Lyon 1 69622 – VILLEURBANNE CEDEX Tel : 04 72 43 13 77 E-mail : [email protected] http://spiral.univ-lyon1.fr/Files_m/M5298/WEB/EcologieMicrobienne.htm PROPOSITION SUJET de MASTER 2015-2016 TITRE : Les toxines insecticides de Dickeya dadantii : une alternative pour contrôler les populations de moustiques tigres Aedes albopictus ? Nom, Prénom du Maitre de Stage : Condemine Guy Qualité : DR CNRS Téléphone : 04 72 44 58 27 E-mail : [email protected] Laboratoire d’accueil, Responsable et équipe : Adresse : UMR 5240 Microbiologie, Adaptation, Pathogénie (MAP) Co-responsable : Potier Patrick, Pr UCB UMR 5557 Ecologie Microbienne Nom du candidat éventuellement proposé : Corentin Fournier S'il n'est pas retenu, acceptez-vous un autre candidat ? Oui Description du sujet au verso Sujet (objectif, démarche et technique, collaboration(s),...) : Le moustique tigre Aedes albopictus est un vecteur de nombreux agents pathogènes, notamment des arbovirus (Arthropod borne viruses) tels que le chikungunya et la dengue. D'origine tropicale, il s’est étendu à tous les continents au cours des trente dernières années. En Europe, il a d’ores et déjà colonisé 17 pays dont la France, où des cas autochtones de Dengue et de Chikungunya ont déjà été identifiés depuis 2013. Face à l’ampleur des épidémies, à leur propagation dans des régions géographiques jusque-là épargnées et à l’absence de vaccin ou de prophylaxie efficace, la lutte antivectorielle est indispensable. Celle-ci repose essentiellement sur l’épandage d’insecticides, mais l’apparition croissante de moustiques résistants, la toxicité de ces dérivés chimiques ainsi que leurs effets indésirables sur les insectes non-cibles motivent la conception de nouvelles stratégies de lutte. L’exploitation des communautés microbiennes comme bioinsecticides est une stratégie encouragée au niveau mondial (OMS, 1975). La bactérie Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) produit deux types de toxines aux propriétés insecticides, Cry et Cyt, qui n’ont été trouvées que très rarement chez d’autres bactéries. Depuis 2006, elle est utilisée en France métropolitaine comme alternative aux insecticides chimiques pour le traitement des gîtes larvaires à moustiques. Il a cependant été montré expérimentalement que la persistance de Bti dans les sites traités est susceptible de provoquer l’apparition locale de résistances aux toxines Cry. Récemment, nous avons montré que la bactérie phytopathogène Dickeya dadantii possède un opéron codant 4 protéines de la famille Cyt homologues de celles de Bti. D. dadantii n’est pas un pathogène généraliste d’insectes mais est capable de tuer le puceron du pois Acyrtosyphon pisum. Le but de ce projet est d’évaluer si les toxines Cyt de D. dadantii sont actives contre le moustique tigre Aedes albopictus et pourraient être utilisées en lutte antivectorielle. Dans un premier temps, l’effet de différentes concentrations de cultures pures de D. dadantii sera testé en évaluant la survie de larves de moustiques à différents stades de croissance. Les expériences seront réalisées en triplicatas sur des lots de 30 individus. L’absence de mortalité pourrait s’expliquer par l’incapacité de la bactérie à coloniser le tube digestif des larves ou l’absence de toxicité chez Ae. albopictus. Deux contrôles seront donc nécessaires. Le premier consistera à évaluer la colonisation du tube digestif des larves par la bactérie. Pour cela, une souche portant un plasmide exprimant un gène codant une protéine GFP sera construite et son implantation dans le tube digestif sera contrôlée par observation en microscopie confocale. Le deuxième contrôle reposera sur l’utilisation de concentrations croissantes de toxines Cyt purifiées directement introduites dans l’eau d’élevage des larves. Leur effet sera également testé sur des cultures cellulaires C6/36 d’Ae. albopictus. Le développement d’une miniaturisation de ce test sera nécessaire pour réduire les quantités de toxines à administrer. Traiter les moustiques avec D. dadantii, bactérie phytopathogène, ou avec des toxines purifiées à grande échelle sera écologiquement ou économiquement impossible. Une alternative est de cloner les gènes Cyt de D. dadantii chez une bactérie commensale du tube digestif du moustique. Le candidat idéal identifié est le genre Pantoea qui est prévalent dans les populations naturelles d’Ae. albopictus et phylogénétiquement proche du genre Dickeya. Les propriétés insecticides de la souche de Pantoea génétiquement modifiée seront étudiées comme précédemment sur des larves et sa capacité à coloniser le tube digestif sera contrôlée par microscopie confocale. En parallèle, la production et la diffusion de la toxine seront suivies par immunohistologie avec des anticorps spécifiques de CytC déjà disponibles.