Thèse Dissection de la Voie de Signalisation Conduisant à la Différenciation des Trypanosomes H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Bordeaux École doctorale : Sciences de la Vie et de la Santé Laboratoire de recherche : Microbiologie fondamentale et Pathogénicité Direction de la thèse : Frédéric BRINGAUD ORCID 0000000345526877 Début de la thèse : 2025-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-20T23:59:59 Trypanosoma brucei est un parasite extracellulaire responsable de la maladie du sommeil en Afrique, transmis par un insecte vecteur hématophage, la mouche tsé-tsé. Chez ses hôtes mammifères, les formes parasitaires à division rapide (formes slender) prédominent dans le sang et les tissus. Au plus fort d'une vague parasitémique, les formes slender se différencient en formes à croissance ralentie (formes stumpy) afin de protéger l'hôte en empêchant une forte parasitémie. La différenciation des formes slender en formes stumpy repose sur le 'quorum sensing' déclenché par l'accumulation de di- et tripeptides produits par les oligopeptidases excrétées par les parasites. Le modèle actuel de transmission de T. brucei des mammifères à l'insecte vecteur met l'accent sur le rôle clé des formes stumpy dérivées du 'quorum sensing' (appelées ici stumpy-QS) produites dans le sang. Cependant, ce modèle est encore débattu.
Nos récentes données non publiées ont montré que le glycérol, qui est abondant dans la peau et les tissus adipeux où résident également les parasites, induit la différenciation des formes slender en formes stumpy, appelées stumpy-Glyc. Ces formes stumpy-Glyc sont capables de se différencier in vitro en formes parasitaires présentes dans l'insecte vecteur (formes procycliques) et sont également transmissibles au vecteur, comme nous l'avons démontré expérimentalement. Plus intéressante, a été la mise en évidence, qu'en conditions physiologiques des tissus de l'hôte mammifère (4 mM glucose et 0.5 mM glycérol), les formes slender se différentient en formes intermédiaire-Glyc, qui sont prolifératives et capables de se différentier en formes procycliques. Nous proposons donc une hypothèse de travail rationnelle, dans laquelle le glycérol excrété par les adipocytes de la peau induirait la production de formes intermédiaire-Glyc et stumpy-Glyc principalement responsables de la transmission du parasite à la mouche. Ce travail introduit un nouveau paradigme pour la transmission du parasite de l'hôte mammifère à l'insecte vecteur, apportant des réponses à deux débats en cours sur la transmission et la persistance des parasites dans les tissus. Un article décrivant ce travail sera soumis à Nature début 2025, et le.a doctorant.e recruté.e sera certainement co-auteur.rice, car impliqué.e dans les corrections susceptibles d'être demandées par la revue (Nature ou un autre journal de haut niveau) avant publication.
Pour étudier plus avant ce nouveau paradigme, nous utilisons et développons des approches multiomiques et de génétique fonctionnelle (i) pour caractériser les formes intermédiaire-Glyc et stumpy-Glyc induites par le glycérol, (ii) pour disséquer la ou les voies de signalisation impliquées dans leur différenciation induite par le glycérol, et (iii) pour déterminer la pertinence biologique de ces formes parasitaires en utilisant des approches in vitro et in vivo (model souris et mouche tsétsé).
Ce programme contribuera à une meilleure compréhension de la biologie du développement des trypanosomes responsables de maladies chez l'homme et les animaux domestiques et mettra en évidence de nouvelles façons de contrôler la transmission du parasite.
Il est actuellement admis par la communauté scientifique que la transmission de Trypanosoma brucei, responsable de la maladie du sommeil, de son hôte mammifère à son insecte vecteur est assurée par les formes parasitaires non prolifératives (formes stumpy), qui apparaissent dans la circulation sanguine à partir des formes prolifératives (formes slender). Nous avons récemment, revisité ce dogme en montrant que le glycérol présent dans les tissus de l'hôte mammifère induit la différentiation des formes slender tissulaires en fromes intermédiaires-Glyc (prolifératives) et stumpy-Glyc (non prolifératives), capable d'assurer leur transmission à l'insecte vecteur. Le projet consiste à étudier les formes intermédiaires-Glyc et stumpy-Glyc, ainsi que les mécanismes moléculaires responsable de leur production.
Le/la doctorant/e travaillera, sous la direction scientifique du responsable de l'équipe iMET (Frédéric Bringaud), avec l'aide d'un ingénieur maitrisant tous les aspects techniques du projet. Durant les premiers mois du stage doctoral, le doctorant précédent ayant développé ce projet assurera la transmission du savoir et des techniques dans le cadre de son court postdoc effectué au laboratoire. Dans un premier temps, le/la doctorant.e recruté.e participera, entre autres, aux travaux complémentaires probablement demandés par les reviewers du manuscrit fondateur, qui sera bientôt soumis à Nature. L'objectif est de caractériser les signaux moléculaires, induits par le métabolisme du glycérol, impliqués dans la différentiation en formes intermédiaire-Glyc et stumpy-Glyc, i.e. métabolites primaires et secondaires du métabolisme du glycérol, ainsi que les enzymes (kinases, phosphatases, etc.) impliquées dans la voie de signalisation. Il s'agira également d'étudier en détails certaines enzymes identifiées, telle que la protéine kinase A, révélées chez un mutant sélectionné pour son incapacité à se différentier en forme stump-Glyc (insensible au glycérol). Des approches multiomiques seront utilisées afin de caractériser les formes stumpy-Glyc et intermédiaires-Glyc (protéomique et transcriptomique), ainsi que le processus de la différentiation des formes slender en formes stumpy-Glyc et intermédiaires-Glyc, puis en formes procycliques (single-cell transcriptomique). Les gènes possiblement impliqués dans ces processus de différentiation seront identifiés en screenant une banque RNAi
identifiés comme étant impliqués dans ces processus de différentiation seront inactivés par CRISPR-Cas9 ou, s'ils sont essentiels à la croissance, par RNAi inductible. Les mutants seront analysés par les différentes approches développées pour analyser ces différentes différentiations (imagerie par immunofluorescences, cytométrie, western blotting, protéomique, transcriptomique, etc.)

Il est préférable, mais pas indispensable, que les candidats aient une formation de biologie cellulaire et moléculaire et des connaissances de base en métabolisme. Il est également demandé aux candidats de lire l'anglais scientifique et de tenir une conversation en anglais.