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Institut de
Recherche sur la
Biologie de l'
Insecte
 
 
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Chercheurs

Jean-Michel
DREZEN
Directeur de Recherches CNRS
Equipe : E.V.E,Relations Hote-Parasite
Tél : 02 47 366967

Thématique de recherche :

Mes recherches portent sur les symbioses entre micro-guêpes parasites et leurs virus associés (polydnavirus). Plus de 30 000 espèces de guêpes parasitoïdes utilisent des virus comme outils pour réussir le parasitisme. Ces espèces se développent au stade larvaire dans le corps de chenilles. Pour empêcher les chenilles de détruire leurs œufs et leur larves, les guêpes, lorsqu’elles pondent, injectent aussi des particules virales dans la chenille parasitée. Ces particules contiennent de l’ADN et les gènes, ainsi introduits, sont lus par les cellules de la chenille parasitée. Ils produisent des facteurs qui vont supprimer les défenses immunitaires de la chenille et contrôler son rythme de développement au bénéfice du parasite.

 

Je m’intéresse à l’origine de ces particules (proviennent elles effectivement d’un virus et de quel type ?), à leur contenu en gènes, et à la manière dont elles modifient la physiologie de la chenille. Les recherches de l’équipe que je dirige portent sur ces thématiques. Nous avons été les premiers à décrypter et à rendre public le génome d’un polydnavirus (en collaboration avec le Génoscope). Ce génome viral présente la caractéristique très originale de ne pas porter de gènes typiques de virus. En effet il comporte principalement des gènes de virulence susceptibles de modifier la physiologie de l’hôte (certains des facteurs codés par ces gènes ressemblent à ceux de la bactérie de la peste).

 

Particules de polydnavirus

 

Au cours de ces dernières années, mon sujet principal à consisté à utiliser différentes approches de génomique pour identifier les gènes viraux impliqués dans la formation des particules de polydnavirus. Ces études ont permis d’établir sans ambiguïté que le virus à l'origine des symbioses entre polydnavirus et guêpes braconides était un nudivirus et de mettre ainsi fin à des débats, remontant à leur découverte il y a plus de trente ans, sur la nature des polydnavirus et leur appartenance au monde viral. Les symbioses entre polydnavirus et des guêpes d’une autre famille, les ichneumonidés, étudiés en collaboration avec Nathalie Volkoff et son laboratoire (Inra de Montpellier), ont également fait intervenir la capture d’un virus mais de nature différente. La présence de polydnavirus dans deux familles de guêpes parasitoïdes correspond donc à un phénomène de convergence évolutive. Par deux fois au cours de l’évolution, une machinerie virale a été domestiquée par les guêpes et est maintenant utilisée pour empaqueter des gènes de guêpe et les transférer dans les tissus de l’hôte parasité.

 

Dans les prochaines années je souhaite brosser un tableau plus général des origines des associations guêpes-virus. Il reste en effet encore des particules de guêpes dont l’origine est inconnue : en particulier les polydnavirus associés aux guêpes Banchinae (collaboration M. Cusson, Centre de Foresterie des Laurentides, Canada) et des particules dépourvues d’ADN appelées VLP (pour « virus-like particles » collaboration M. Poirié INRA Sophia-Antipolis, N. Volkoff INRA Montpellier).

 

Ces études fourniront un cadre intellectuel permettant de rechercher la présence de partenaires viraux dans d’autres groupes d’espèces afin de déterminer si la capture de virus est une spécificité liée au cycle de vie des guêpes parasites où au contraire une solution très répandue dans le monde vivant, comme le sont les associations symbiotiques avec des bactéries.

 

L’intérêt de ces recherches est de mettre en évidence un autre aspect des virus qui ne sont pas uniquement des pathogènes parasites obligatoires, comme on les définit classiquement, mais, des symbiotes obligatoires dans le cas des polydnavirus. Outre la contribution aux sciences de l’évolution, les applications potentielles de nos travaux concernent à plus long terme l’agronomie, à travers l’utilisation de molécules issues des polydnavirus pour lutter contre les insectes. Enfin une meilleure connaissance des polydnavirus, qui sont des outils naturels sélectionnés au cours de l’évolution pour injecter des gènes, pourrait contribuer à améliorer l’efficacité des techniques médicales de thérapie génique.

 

Manduca sexta (Sphinx du tabac)

 

Manduca sexta (Sphinx du tabac). Photo de Gilles Martin.

Publications majeures :

Principales collaborations nationales : N. Volkoff (INRA, Montpellier), M. Poirié (INRA, Sophia-Antipolis), G. Prévost (Université d’Amiens), Gabor Gyapay et Julie Poulain (Génoscope).

 

Principales collaborations internationales : B. Lanzrein (Université de Berne, Suisse), F. Pennacchio (Université de Naples, Italie).

 

Bézier A, Herbinière J, Lanzrein B & Drezen JM (2009) Polydnavirus hidden face: The genes producing virus particles of parasitic wasps. Journal of Invertebrate Pathology101: 194-203.

 

Dupuy C, Periquet G, Bézier A & Drezen JM (2010) Les polydnavirus : des virus qui pratiquent le transfert de gènes depuis 100 millions d’années. Médecine/Sciences 1 (26): 34-36.

 

Wetterwald C, Roth T, Kaeslin M, Annaheim M, Wespi G, Heller M, Mäser P, Roditi I, Pfister-Wilhelm R, Bézier A, Gyapay G, Drezen J-M & Lanzrein B (2010) Identification of bracovirus particle proteins and analysis of their transcript levels at the stage of virion formation. Journal of General Virology 91: 2610-2619.

 

 

Analysis of virion structural components reveals vestiges of the ancestral ichnovirus genome.

Volkoff A-N., Jouan V., Urbach S., Samain S., Bergoin M., Wincker P., Demettre E., Cousserans F., Provost B., Coulibaly F., Legeai F., Béliveau C., Cusson M., Gyapay G.,Drezen J-M.

Plos Pathogens, 2010, vol6, doi 10371.

 

Polydnaviruses of braconid wasps derive from an ancestral nudivirus.

Bézier A., Annaheim M., Herbinière J., Wetterwald C., Gyapay G., Bernard-Samain S., Wincker P., Roditi I., Heller M., Belghazi M., Pfister-wilhem R., Periquet P., Dupuy C., Huguet E., Volkoff A-N., Lanzrein B., Drezen J-M.

Science, 2009, 323: 926-930.

 

Genome sequence of a polydnavirus : insights into symbiotic virus evolution.

Espagne E., Dupuy C., Huguet E., Cattolico L., Provost B., Martins N., Poirié M., Periquet G., Drezen J-M.

Science, 2004, 306: 286-89.

 

Bracoviruses contain a large multigenic family coding for Protein Tyrosin Phosphatases.

Provost B., Varricchio P., Arana, E., Espagne E., Falabella P., Huguet E., Scaleia R., Cattolico L., Poirié M., Malva C., Olszewski J., Pennacchio F., Drezen J-M.

Journal of Virology, 2004, 78: 13090-13103.

 

Polydnavirus replication: the EP1 segment of the parasitoid wasp Cotesia congregata is amplified within a larger precursor molecule.

Pasquier-Barre F., Dupuy C., Huguet E., Monteiro F., Moreau A., Poirié M., and J-M Drezen.

Journal of General Virology, 2002, 83: 2035-45.

 

Visualization of polydnavirus sequences in a parasitoid wasp chromosome.

Belle E., Beckage N., Rousselet J., Poirié M., Lemeunier F. and Drezen J-M.

Journal of Virology, 2002, 76: 5793-6.

Photo de fourmi