Academic literature on the topic 'Barrière d'espèces'

Le SARS-CoV-2 est un virus de la famille des Coronaviridae, genre Betacoronavirus qui aurait pour origine un virus proche provenant d'une espèce de chauve-souris. Son émergence en Chine fin 2019 ainsi que l'apparition de nombreux variants ont donné lieu à la plus grande pandémie virale du XXIème siècle. L'infection va engendrer la maladie COVID-19 qui est caractérisée par des symptômes respiratoires pouvant être de légers à sévères avec une pneumonie parfois fatale. La réponse immunitaire innée est la première ligne de défense contre une infection virale et permet la synthèse d'interférons (IFN) qui vont induire la production de centaines de molécules antivirales (Interferon-stimulated genes, ISG). Elle peut aussi contribuer à l'établissement d'une inflammation possiblement délétère. Nous avons souhaité étudier l'implication de la réponse IFN dans la physiopathologie du SARS-CoV-2 par deux approches : chez des hamsters syriens infectés par des variants (D614G, Delta, Omicron) du SARS-CoV-2 de pathogénicité différente et dans un modèle de souris déficientes ou non pour le récepteur de l'interféron de type I. Nous montrons dans le modèle du hamster Syrien, une corrélation positive au premier jour post-infection de la cavité nasale entre l'intensité de la réplication virale, la réponse IFN de type III et la synthèse de cytokines inflammatoires. Le variant Delta cause des dommages tissulaires plus précocement dans l'épithélium olfactif associés à des réponses IFN et inflammatoires très fortes. Le variant Omicron, le moins pathogène, est celui qui induit plus lentement une réponse interféron avec une réponse inflammatoire amoindrie. Cependant, dans le modèle murin, nous montrons que la réponse IFN-I est nécessaire pour contrôler la réplication virale. Si à des temps très précoces de l'infection, le défaut d'induction de la voie IFN-I ne semble pas délétère, au 4ème jour post-infection, en lien avec la réplication et diffusion accrue du virus, le niveau des cytokines inflammatoires est au final similaire à celui des souris contrôles et nous observons dans la cavité nasale une augmentation des lésions tissulaires. La réponse IFN peut aussi être un facteur déterminant dans la capacité d'un virus à franchir la barrière d'espèce. En effet, l'aptitude d'un virus à contrecarrer la réponse IFN de différents hôtes potentiels pourrait favoriser le franchissement de la barrière d'espèce. Certaines protéines du SARS-CoV-2 sont capables d'inhiber la voie d'induction des ISGs dans les cellules humaines et nous nous sommes demandés si les orthologues viraux des virus SARS-CoV-like de chauve-souris conservent cette propriété. Nous montrons ainsi que comme pour le SARS-CoV-2, la protéine virale Nsp13 des virus BANAL-236, BANAL-103 et RATG13 qui infectent les chauves-souris, inhibent aussi l'induction de la voie IFN humaine. Ainsi, l'induction de la voie interféron a de conséquences multiples au cours de l'infection virale et les virus, comme le SARS-CoV-2 peuvent de diverses manières contrecarrer son induction ce qui confère un avantage réplicatif. Son étude reste importante pour mieux comprendre la physiopathologie de la maladie et adapter au mieux les traitements antiviraux mais aussi pour détecter des virus animaux qui pourraient détourner facilement les réponses antivirales des cellules humaines et avoir ainsi un potentiel zoonotique
SARS-CoV-2 is a virus from the Coronaviridae family, Betacoronavirus genus, which is believed to have originated from a closely related virus found in a species of bat. Its emergence in China at the end of 2019 and the appearance of numerous variants have led to the largest viral pandemic of the 21st century. The infection causes the disease COVID-19, characterized by respiratory symptoms ranging from mild to severe, with pneumonia that can sometimes be fatal. The innate immune response is the first line of defense against a viral infection and allows for the synthesis of interferons (IFN), which induce the production of hundreds of antiviral molecules (Interferon-stimulated genes, ISG). It can also contribute to potentially harmful inflammation. We aimed to study the involvement of the IFN response in the pathophysiology of SARS-CoV-2 through two approaches: in Syrian hamsters infected with SARS-CoV-2 variants (D614G, Delta, Omicron) of different pathogenicity and in a mouse model deficient or not for the IFN-I receptor. We show in the Syrian hamster model a positive correlation on the first day post-infection of the nasal cavity between the intensity of viral replication, the IFN-III response, and the synthesis of inflammatory cytokines. The Delta variant causes tissue damage earlier in the olfactory epithelium, associated with very strong IFN and inflammatory responses. The Omicron variant, the least pathogenic, induces an interferon response more slowly with a reduced inflammatory response. However, in the mouse model, we show that the IFN-I response is necessary to control viral replication. If at very early times of infection, the lack of induction of the IFN-I pathway does not seem harmful, on the 4th day post-infection, linked to increased viral replication and dissemination, the level of inflammatory cytokines is ultimately similar to that of control mice, and we observe an increase in tissue lesions in the nasal cavity. The IFN response can also be a determining factor in a virus's ability to cross the species barrier. Indeed, a virus's ability to counteract the IFN response of different potential hosts could facilitate crossing the species barrier. Some SARS-CoV-2 proteins can inhibit the induction of ISGs in human cells, and we wondered if the viral orthologs of bat SARS-CoV-like viruses retain this property. We show that, like SARS-CoV-2, the viral protein Nsp13 of the viruses BANAL-236, BANAL-103, and RATG13, which infect bats, also inhibit the induction of the human IFN pathway. Thus, the induction of the interferon pathway has multiple consequences during viral infection, and viruses like SARS-CoV-2 can counteract its induction in various ways, which confers a replicative advantage. Its study remains important to better understand the pathophysiology of the disease and to better adapt antiviral treatments, but also to detect animal viruses that could easily circumvent the antiviral responses of human cells and thus have zoonotic potential

Le genre Ectocarpus Lyngbye (Ectocarpales, Phaeophyceae) regroupe des algues marines filamenteuses caractérisées par un cycle haploïde-diploïde. L'objectif de la thèse était de délimiter les espèces et d'étudier la spéciation dans ce genre. Nous avons commencé par clarifier le nombre d'espèces cryptiques en utilisant deux loci indépendants et une approche intégrative associant une analyse de détection de " barcode gap " avec des reconstructions phylogénétiques. Nos résultats montrent l'existence d'au moins 15 espèces qui se répartissent en un groupe monophylétique composé d'E. crouaniorum (Ecro) et de deux espèces proches ainsi que d'un mélange paraphylétique composé des 12 autres espèces incluant E. siliculosus (Esil). Deuxièmement, les analyses de séquençage Rad et de phylogénomique ont permis de résoudre les relations au sein du groupe paraphylétique. Les espèces se regroupent maintenant en deux clades divergents (Ecro and Esil). Des niveaux de divergence variables entre espèces sont révélés au sein du clade Esil. Des phénomènes d'hybridation entre les espèces les plus apparentées, et trouvées en sympatrie, sont suspectés. Finalement, l'importance de l'isolement reproducteur a été étudié entre les espèces Esil et Ecro, les plus communes, mais les plus divergentes, en utilisant des marqueurs spécifiques de chacune des espèces. Nos résultats indiquent que la méiose agit comme une forte barrière reproductive entre ces espèces et démontrent que les espèces du genre Ectocarpus sont d'excellents systèmes pour étudier les conséquences évolutives de l'hybridation et de l'introgression pour le maintien ou la divergence des espèces grâce à leur cycle haploïde-diploïde
The genus Ectocarpus Lyngbye (Ectocarpales, Phaeophyceae) comprises marine filamentous algae characterized by an alternation between two independent multicellular organisms of different ploidy. The general objective of the thesis was to study species delineation and speciation within this genus. We started clarifying the number of cryptic species using two unlinked loci (COI-5P and ITS1) and an integrative approach associating barcode gap detection analyses with phylogenetic reconstructions. We showed the presence of at least 15 species partitioned within a monophyletic group composed of E. crouaniorum (Ecro) and two closely related species and a paraphyletic assemblage composed of the remaining 12 other species including E. siliculosus (Esil). Second, Rad sequencing and phylogenomics analyses allowed to resolve the relationships within the paraphyletic assemblage. The different species becomes well separated into two divergent clades (Ecro and Esil). A diversity of taxa with various levels of divergence was revealed within the clade Esil and hybridization between the closest and sympatric species was suggested. Finally, the importance of reproductive isolation among the two commonest but most divergent species Esil and Ecro was studied using species-specific nuclear and cytoplasmic markers jointly with 9 microsatellites. We showed that meiosis acts as a strong reproductive barrier among these two species and demonstrates that the species of the genus Ectocarpus are excellent systems to study evolutionary consequences of hybridization and introgression for the maintenance or breakdown of species because of their haploid diploid life cycle

Anaplasma phagocytophilum est une alpha-protéobactérie à multiplication intracellulaire stricte transmise par les tiques du genre Ixodes sp. Responsable notamment des anaplasmoses granulocytaires bovine et humaine, elle peut également infecter de nombreux mammifères, tels les ruminants sauvages ou les rongeurs. En Europe, plusieurs cycles, encore mal connus, semblent coexister et impliquer des hôtes (réservoirs et victimes) différents. Cela semble être en particulier le cas pour les souches bovines et humaines, conduisant à supposer que les souches bovines ne seraient pas zoonotiques. Du fait de sa localisation intracellulaire in vivo, et plus particulièrement au sein des polynucléaires neutrophiles des hôtes vertébrés, la culture d’A. phagocytophilum au laboratoire expose à d’importantes difficultés méthodologiques. De ce fait, la compréhension des relations entre la bactérie et ses hôtes (mammifères et tiques vectrices) n’a conduit à ce jour qu’à un nombre restreint de publications. Cette thèse s’intéresse à ces interactions, que j’ai abordées sciemment à différents niveaux. Dans un premier temps, l’étude épidémiologique menée en troupeau bovin nous a permis de mettre en évidence une diversité génétique importante parmi les souches y circulant, et nous a amenés à formuler l’hypothèse que les bovins pourraient jouer un rôle en tant que réservoirs de l’infection. Différents mécanismes, notamment l’échappement à la réponse immunitaire de l’hôte, l’absence de protection croisée entre souches et peut-être la sanctuarisation de l’infection dans des cellules niches, permettraient d’expliquer ce rôle de réservoir. L’étude de l’infection des cellules endothéliales, effectuée afin d’explorer leur rôle en tant que cellules niches d’une part et leur implication dans la barrière d’espèce d’autre part, a conduit à envisager que ces cellules pourraient permettre le passage des bactéries vers le courant sanguin, mais a priori pas leur multiplication. Afin d’amorcer l’exploration de la réponse transcriptomique d’A. phagocytophilum lors du changement d’hôte (vertébré vs invertébré), nous avons soumis des cultures de cellules de tiques infectées à un choc thermique, ce qui nous a permis de suggérer qu’un nombre restreint de mécanismes transcriptomiques est mis en jeu en réponse au choc thermique induit par le changement d’hôte vertébré/invertébré. Néanmoins, la capacité d’A. phagocytophilum à répondre à un stress thermique plus important est bien maintenue. Les protéines que nous avons identifiées comme les plus différentiellement exprimées au cours de cette étude pourraient s’avérer jouer un rôle préférentiel dans l’infection du vecteur ou du mammifère. La technique du double-hybride en système de levure, expérimentée dans la dernière partie de ce travail, et qui nous a permis de mettre en évidence trois interacteurs pour APH_0032, protéine de la membrane vacuolaire, pourrait s’avérer intéressante pour étudier les interactions de ces protéines vis-à-vis des banques d’ADNc de vertébré et de tique, mais aussi pour explorer le tropisme tissulaire des souches, puisque notre équipe a précédemment mis en évidence le fait qu’un allèle particulier d’APH_0032 est associé aux avortements bovins. . Ces approches complémentaires posent la question des fondements d’une telle variabilité génétique et d’une telle diversité d’hôtes chez une bactérie intracellulaire obligatoire et ouvrent un grand champ de perspectives
Anaplasma phagocytophilum is an obligate intracellular alphaproteobacterium, mainly transmitted by Ixodes ticks. It is the causative agent of bovine and human granulocytic anaplasmosis and can infect various mammalian species, including rodents and wild ruminants. Several epidemiological cycles may coexist in Europe. In particular, human and bovine strains seem to belong to distinct cycles, which leads to the hypothesis that cattle strain are not zoonotic. Due to its intracellular location in vivo inside granulocyte neutrophils, A. phagocytophilum culture is challenging and leads to several methodological difficulties. This explains why few studies have so far been performed in order to explore the interactions between this bacterium and its host species (mammals and ticks). In order to investigate these interactions at different levels, I performed four complementary studies. First, our epidemiological study in cattle herd highlighted the genetic diversity of strains circulating in the herds and challenges the role of cattle as a reservoir for A. phagocytophilum. The infections of endothelial cells that we performed to study the role of these cells as niche cells and/or determinants of species barrier during A. phagocytophilum infection led us to consider that endothelial cells could host A. phagocytophilum during their transmission from dermis to blood, without allowing their multiplication. For studying A. phagocytophilum transcriptomic reactions during the transmission from tick to vertebrate host, we submitted infected tick cells to heat shocks. Our results suggest that few transcriptomic events are induced during this transmission. Nevertheless, A. phagocytophilum is able to respond to non-physiological heat stress. We identified differentially expressed proteins, which could play an important role during tick or mammal infection. The yeast two hybrid analysis allowed us to detect three host cell interactors to APH_0032, an A. phagocytophilum vacuolar membrane protein. This technique could be applied for studying the molecular interactions involving proteins that where differentially expressed during heat shock, for example. Finally, our four complementary studies raise the question of the basis for such genetic variability and host diversity within an obligate intracellular bacterium and open up a wide field of perspectives

Nos études ont pour objectif d'évaluer l'impact de l'équilibre fonctionnel entre les protéines Hémagglutinine (HA) et Neuraminidase (NA) de virus influenza A sur la fusogénicité, le tropisme cellulaire et la pathogénicité, afin de mieux comprendre le franchissement de la barrière d'espèce et l'adaptation des virus influenza A. Nous avons donc développé deux tests phénotypiques : un test de fusion cellule-cellule et un test d'infectivité. Deux paramètres ont été abordés au cours de ma thèse : (i) le rôle potentiel de la NA dans les étapes précoces du cycle viral, et (ii) l'impact d'une délétion dans la tige de la NA sur la physiopathologie de l'infection in vitro et in vivo chez les volailles domestiques. Dans la première étude, nous avons établi que la protéine NA potentialise significativement la fusion et l'infectivité de manière dose-dépendante. Le mécanisme le plus probable serait que la NA augmenterait l'infectivité virale car elle désialyserait des virions exprimant la HA. Ces résultats soulignent la nécessité de la protéine NA du virus influenza A pour la libération et la propagation du virion, mais aussi son rôle crucial dans le processus de l'entrée virale. Dans une deuxième étude, nous avons participé à un projet collaboratif dirigé par Dr. Nadia Naffakh. L'ensemble des travaux souligne le fait que la délétion dans la tige de la NA constitue un élément d'adaptation et de virulence des virus influenza A des oiseaux aquatiques chez les volailles domestiques. Les deux tests phénotypiques développés permettront d'explorer aussi les propriétés d'autres protéines d'enveloppe de différents types de virus pour l'application virologique fondamentale et clinique
The goal of our studies was to assess the impact of the functional balance between the Haemagglutinin (HA) and Neuraminidase (NA) proteins of the influenza A virus on viral fusogenicity, cellular tropism and pathogenicity, in order to better understand the factors modulating cross-species transmission and adaptation of influenza A. To accomplish these goals, we have developed two phenotypic tests : a cell-cell fusion assay and a virion infectivity assay. Two general topics were evaluated in the course of my thesis work: (i) the potential role of NA in the early stages of the viral life cycle, and (ii) the impact of a deletion in the stalk of the NA on the pathophysiology of infection in vitro and in vivo in domestic poultry. In the first study, we found that the NA protein significantly enhanced fusion and infectivity in a dose-dependent manner. A likely mechanism explaining these observations is that the NA protein desialylates the virions expressing HA, thereby increasing their infectivity. These results emphasize that the NA protein of influenza A plays a critical role not only in virion release and spread, but also during the process of viral entry. In the second study, we participated in a collaborative project headed by Dr. Nadia Naffakh, These studies demonstrate that a shortened NA stalk is a strong determinant of adaptation and virulence of waterfowl influenza viruses in chickens. The two phenotypic assay s developed in the course of these studies should prove useful in further exploring also be applied to the study of envelope proteins used by other viruses with potential applications for both basic and clinical virology