Chromosome 12 de P. Falciparum : caractérisation d'une mutation du développement sexué et identification d'un locus impliqué dans la variation antigénique

• Auteur / Autrice : Françoise Guinet
• Direction : Thomas E. Wellems
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Paludisme

Variation des antigènes

Gènes de protozoaire

Mutation

Plasmodium falciparum

Résumé

Des études génétiques dans le parasite Plasmodium falciparum ont été rendues possibles par la réalisation et la caractérisation de croisements en laboratoire (Walliker et al. , Science (1987) 236:1661; Wellems et al. , Nature (1990) 345:253). L'utilisation de l'approche génétique a conduit à l'identification des gènes var d'importance fondamentale pour la pathogénicité et le cycle de transmission de parasite, ainsi qu'à la définition d'un locus lié au développement sexué mâle du parasite. Une région de 300 kb liée à la chloroquino-résistance avait été définie sur le chromosome 7 de P. Falciparum par analyse de liaisons génétiques et cartographie de positionnement (Wellems et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1991) 88: 3382). Une analyse de cette région par cartographie de restriction et séquençage extensif a conduit à l'identification d'un groupe de ≥ 5 gènes apparentés composés de deux exons et portant desmotifs proches des domaines de liaison impliqués dans la reconnaissance de l'antigène Duffy à la surface des GR par les stades mérozoïtes. Les 3 gènes appartiennent à une famille beaucoup plus vaste, composée de 50 - 150 membres. Des travaux réalisés dans d'autres laboratoires (Baruch et al. , Cell (1995) 82:77; Smith et al. , Cell (1995) 82:101) ont confirmé que les gènes membres de cette famille, nommée famille var, codent pour les protéines de la variation antigénique et de la cytoadhérence (protéines PfEMPl). Parmi les transcrits var identifiés par criblages de banques cDNA dans le clone Dd2, l'un d'eux, le transcrit var7 a été complètement séquence» Un groupe de ≥ 3 gènes var7 a été identifié sur le chromosome 12 de P. Falciparum à 600kb du télomère, soit en position interne dans le chromosome, par cartographie physique de basse résolution. Des remaniements dans le groupe de gènes ont été mis en évidence par sous-clonages, et des travaux actuellement en cours dans le laboratoire indiquent qu'ils sont associés à une commutation de l'expression var. La cartographie physique du chromosome 12 associée à des analyses de liaisons génétiques a conduit à la définition sur ce chromosome d'un locus de 800 kb portant une mutation affectant la production de gamètes mâles m vitro dans le clone Dd2 de P. Falciparum. Le défect s'était initialement manifesté, au cours du croisement réalisé au laboratoire entre le clone Dd2 et le clone HB3, sous la forme d'une diminution de la production d'oocystes chez le moustique et a été par la suite associé à une réduction de la production de gamètes mâles. Une étude phénotypique de la mutation dans le clone Dd2 et dans un clone de type sauvage dont il est dérivé a montré que la mutation était survenues in vitro, et qu'elle s'accompagnait de désordres sévères de la maturation sexuée dans les globules rouges avec réduction de la production relative de gamétocytes mâles. Il s'agit donc d'une mutation développementale (et non par exemple, d'un défaut de relargage des gamètes mâles), la seule rapportée à ce jour qui implique de façon prédominante ou exclusive l'un des deux sexes et la seule pour laquelle une approche génétique soit possible vers la définition moléculaire de la mutation. Une comparaison des fragments de restriction du chromosome 12 de la paire isogénique mutée/sauvage n'a pas mis en évidence de remaniements génétiques majeurs (≥ 20-50kb) à l'origine de la mutation.