Caractérisation moléculaire du microbiome bactérien associé aux nématodes entomopathogènes

Les nematodes des genres Heterorhabditis et Steinernema sont des pathogenes d’insectes vivants dans les sols et sont commercialises comme bio-insecticides pour lutter contre certains ravageurs de culture. Les stades infestants (IJs) vivent a l’etat libre dans le sol et transportent en symbiose dans leur tube digestif des enterobacteries des genres Xenorhabdus et Photorhabdus qui seront ensuite liberees dans les insectes parasites. Il s’agit d’associations tres specifiques, puisque chaque espece de nematode est generalement associee a une espece unique de bacteries. Les bacteries symbiotiques sont capables de secreter un tres grand nombre de toxines insecticides, de molecules permettant de neutraliser les defenses de l’insecte, de molecules antibiotiques et d’enzymes de degradation. Les nematodes utilisent ainsi leurs symbiontes bacteriens comme armes pour tuer l’insecte, pour eliminer les autres micro-organismes sensibles a leurs antimicrobiens et convertir la depouille en sources nutritives qui leur permettront de se developper et de se multiplier. Lorsque les ressources sont epuisees, les nematodes se reassocient a leurs bacteries et quittent la depouille de l’insecte a la recherche de nouvelles proies. Si le cycle biologique des nematodes et le role joue par les symbiontes lors du processus infectieux sont bien documentes, peu de choses sont connues sur l’ecosysteme microbien transporte par les larves infestantes du nematode. Il a ete montre que des bacteries appartenant a des genres tres varies (Acinetobacter, Ochrobactrum, Paenibacillus, Pseudomonas, Alcaligenes, etc…) etaient regulierement associees a des nematodes entomopathogenes (1, 2). Nous nous interessons au role de ce microbiome dans le processus infectieux du couple bacterio-helminthique, en combinant des approches de comparaison genomique in silico et des approches de metagenomiques descriptives et fonctionnelles. L’analyse de genomique comparative met en evidence que les bacteries Xenorhabdus et Photorhabdus peuvent partager de nombreux genes de leur genome accessoire avec des bacteries de l’environnement (sol et plantes), ce qui suggere des transferts genetiques horizontaux frequents dans une niche ecologique d’espace restreint (nematode ou cadavre de l’insecte). Les premiers resultats obtenus en PCR-TTGE ciblant l’ADNr 16S revele la presence d’un cortege bacterien inter-cuticulaire stable chez certains nematodes. Ces donnees preliminaires nous permettront d’engager un programme de sequencage a haut debit afin d’identifier en profondeur ce microbiome. A moyen terme, ce projet devrait nous permettre de caracteriser le pathobiome des nematodes entomopathogenes et mieux caracteriser le role de l’holobionte (macroorganisme et son cortege de microorganismes) dans le processus infectieux des nematodes entomopathogenes. (1) Gouge DH & Snyder JL (2006). Temporal association of entomopathogenic nematodes (Rhabditida: Steinernematidae and Heterorhabditidae) and bacteria. J. Invertebrate Pathology 91: 147–157. (2) Babic I, Fischer-Le Saux M, Giraud E, Boemare N (2000). Occurrence of natural dixenic associations between the symbiont Photorhabdus luminescens and bacteria related to Ochrobactrum spp. in tropical entomopathogenic Heterorhabditis spp. (Nematoda, Rhabditida). Microbiology 146:709–718.