Persistance microbienne et évolution du transfert maternel d’immunité chez un insecte

Débutée en octobre 2021

Financement : bourse doctorale (thèse associée au projet ISITE UBFC MiCoInf)

Directeur : Yannick Moret ; co-directeur : Thierry Rigaud

Résumé

Le transfert trans-générationel d’immunité (ou trans-generational imune priming, TGIP) correspond à une élévation plastique de l’immunocompétence de la descendance suite à l’exposition de la mère à un agent pathogène. Un aspect important de l’écologie et l’évolution du TGIP est de savoir s’il est adaptatif. Si le TGIP est adaptatif, on peut postuler qu’il a évolué en réponse à des pressions de sélection imposées par des microbiotes pathogènes capables d’infecter plusieurs générations de leurs hôtes. Plusieurs conditions écologiques ont été proposées comme étant nécessaires à l’évolution du TGIP, parmi lesquelles la probabilité d’une infection répétée entre la génération parentale et la descendance. Cependant, cette hypothèse n’a jamais été formellement testée. Comme tous les microbes pathogènes n’ont pas la même probabilité de persister dans l’environnement de la descendance de leur hôte, il est possible que le TGIP n’ait évolué qu’en réponse à ceux qui sont les plus aptes à persister dans l’environnement. Cela suggère que son induction serait variable selon les microbes pathogènes ayant stimulé les individus de la génération parentale. De plus, si le TGIP est bénéfique, en procurant une meilleure protection de la descendance, il impose également des coûts pour cette dernière. Une réduction de ces coûts devrait donc évoluer en parallèle à l’évolution du TGIP. Dans ce contexte, le présent projet propose de tester le caractère adaptatif du TGIP chez le ténébrion meunier, Tenebrio molitor, chez lequel ce phénomène a été le mieux décrit jusqu’à présent. Pour ce faire, nous proposons d’estimer la persistance de différents microbes pathogènes de T. molitor dans son environnement, et nous étudierons l’effet de la stimulation maternelle avec ces microbes sur l’immunité et l’histoire de vie des descendants (vitesse de croissance, longévité, fécondité, etc.) L’avantage sélectif d’un tel effet maternel sera testé dans un contexte écologique pertinent où les performances des descendants seront mesurées dans des environnements identiques ou différents de ceux des parents. Les résultats de cette étude apporteront une avancée sans précédent dans la connaissance de l’écologie et l’évolution du TGIP chez un modèle invertébré dans un contexte écologique naturel et co-évolué.

Mots clés

éco-immunologie, entomopathogènes, immunité innée, interactions hôte-parasite, Tenebrio molitor, transfert trans-générationnel d’immunité

Comité de suivi

Romain Pigeault, EBI, UMR 7267, université de Poitiers
Lionel Ranjard, UMR Agroécologie, INRAE Dijon

extrait:

lien_externe:

titre:

Persistance microbienne et évolution du transfert maternel d’immunité chez un insecte

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octobre 2021

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Goerlinger

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202110

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Persistance microbienne et évolution du transfert maternel d’immunité chez un insecte

Débutée en octobre 2021

Financement : bourse doctorale (thèse associée au projet ISITE UBFC MiCoInf)

Directeur : Yannick Moret ; co-directeur : Thierry Rigaud

 

Résumé

Le transfert trans-générationel d'immunité (ou trans-generational imune priming, TGIP) correspond à une élévation plastique de l’immunocompétence de la descendance suite à l’exposition de la mère à un agent pathogène. Un aspect important de l'écologie et l'évolution du TGIP est de savoir s'il est adaptatif. Si le TGIP est adaptatif, on peut postuler qu'il a évolué en réponse à des pressions de sélection imposées par des microbiotes pathogènes capables d’infecter plusieurs générations de leurs hôtes. Plusieurs conditions écologiques ont été proposées comme étant nécessaires à l'évolution du TGIP, parmi lesquelles la probabilité d'une infection répétée entre la génération parentale et la descendance. Cependant, cette hypothèse n’a jamais été formellement testée. Comme tous les microbes pathogènes n'ont pas la même probabilité de persister dans l'environnement de la descendance de leur hôte, il est possible que le TGIP n'ait évolué qu'en réponse à ceux qui sont les plus aptes à persister dans l'environnement. Cela suggère que son induction serait variable selon les microbes pathogènes ayant stimulé les individus de la génération parentale. De plus, si le TGIP est bénéfique, en procurant une meilleure protection de la descendance, il impose également des coûts pour cette dernière. Une réduction de ces coûts devrait donc évoluer en parallèle à l'évolution du TGIP. Dans ce contexte, le présent projet propose de tester le caractère adaptatif du TGIP chez le ténébrion meunier, Tenebrio molitor, chez lequel ce phénomène a été le mieux décrit jusqu'à présent. Pour ce faire, nous proposons d’estimer la persistance de différents microbes pathogènes de T. molitor dans son environnement, et nous étudierons l'effet de la stimulation maternelle avec ces microbes sur l'immunité et l'histoire de vie des descendants (vitesse de croissance, longévité, fécondité, etc.) L'avantage sélectif d'un tel effet maternel sera testé dans un contexte écologique pertinent où les performances des descendants seront mesurées dans des environnements identiques ou différents de ceux des parents. Les résultats de cette étude apporteront une avancée sans précédent dans la connaissance de l'écologie et l'évolution du TGIP chez un modèle invertébré dans un contexte écologique naturel et co-évolué.

 

Mots clés

éco-immunologie, entomopathogènes, immunité innée, interactions hôte-parasite, Tenebrio molitor, transfert trans-générationnel d’immunité

 

Comité de suivi

Romain Pigeault, EBI, UMR 7267, université de Poitiers
Lionel Ranjard, UMR Agroécologie, INRAE Dijon