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Décryptage du génome de la punaise hématophage Rhodnius prolixus

Un vaste consortium international, incluant une équipe de recherche Inra, a séquencé et analysé le génome de la punaise Rhodnius prolixus, vecteur de la maladie de Chagas. Ouvrant de nouvelles perspectives de lutte contre cette maladie, ce travail est publié dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences USA, le 16 novembre 2015.

Rhodnius prolixus, punaise hématophage vectrice de la maladie de Chagas.
Juvénile de stade 4 gorgée de sang.. © Institut de recherche sur la biologie de l’insecte (Univ. Tours, CNRS), Aurélie Bodin
Mis à jour le 13/06/2016
Publié le 18/11/2015
Mots-clés : INSECTE - VECTEUR

Ce ne sont pas moins de 115 chercheurs réunis en un vaste consortium international qui ont décrypté le génome de la punaise hématophage Rhodnius prolixus. Insecte vecteur de la maladie de Chagas, R. prolixus est également, depuis le début du XXè siècle, un insecte modèle dans les études de physiologie. Parmi eux, trois scientifiques français, dont un chercheur de l’Inra, ont apporté à ce projet leur expertise sur les capacités sensorielles et comportementales de cette punaise.

 

Quand familles de gènes riment avec régime alimentaire, infection parasitaire et mode de vie

Dans ce génome d’environ 730 Mégabases (soit plus de six fois celui qu’un autre insecte modèle, la drosophile), 15 456 gènes ont été mis en évidence, dont certains sont propres à cette espèce. Leur déchiffrage a permis de montrer la réduction de certaines familles de gènes, comme par exemple la perte de certains gènes clefs de la réponse immunitaire, mais aussi l’expansion d’autres familles, comme les gènes impliqués dans la chimioréception, l’alimentation ou la digestion. Ces éléments peuvent être mis en relation avec le régime alimentaire de cet insecte, qui, à tous les stades de son développement, se nourrit exclusivement de sang.

La chimioréception est particulièrement importante pour que R. prolixus trouve ses hôtes. Parmi les gènes chimiosensoriels pour lesquels les scientifiques ont mis en évidence des expansions, ceux codant pour des protéines de liaison aux odorants, des récepteurs olfactifs ou encore des récepteurs gustatifs, sont particulièrement concernés. Les chercheurs ont ainsi identifié quelques cinquante gènes codant notamment pour des protéines de liaison aux odorants (odorant-binding proteins, OBPs) et des protéines chimiosensorielles (chemosensoryproteins, CSPs), ce qui constitue un répertoire plus important que celui d’autres insectes proches de R. prolixus et dont le génome est connu, par exemple des punaises phytophages, le puceron ou le pou. Une évolution qui pourrait traduire la capacité de R. prolixus à s’adapter à un nouvel habitat.

 

De l’adaptation des insectes à de nouveaux environnements

Depuis plusieurs années, l’Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris et le Laboratoire Evolution génomes, comportement, écologie (Univ. Paris Sud, CNRS, IRD) collaborent au travers de plusieurs projets pour comprendre comment les insectes s’adaptent à de nouveaux environnements, en particulier anthropisés. Les punaises hématophages telle R. prolixus, qui s’acclimatent aux habitations humaines, constituent donc de bons modèles pour appréhender ces questions. Aujourd’hui, le séquençage de son génome apporte de précieuses informations sur sa physiologie et ses relations avec son parasite comme sur l’évolution de familles de gènes qui ont pu contribuer à son adaptation à son mode de vie.

 

Ces connaissances ouvrent des perspectives prometteuses et notammentle développement de méthodes innovantes de lutte contre la maladie de Chagas.

La maladie de Chagas

La maladie de Chagas, ou trypanosomiase américaine, est une maladie parasitaire qui affecte 8 à 10 millions de personnes dans le monde. Elle sévit principalement dans les régions tropicales d'Amérique du Sud et centrale. En France, elle est présente en Guyane ; en métropole, les personnes venant de zones où cette maladie sévit en permanence, constituent un groupe à risques.La maladie de Chagas est provoquée par un parasite, Trypanosoma cruzi, qui est transmis par des punaises hématophages de la sous-famille des Triatominae, à laquelle appartient Rhodnius prolixus. Aujourd’hui, la prévention de la maladie de Chagas passe essentiellement par le contrôle des insectes vecteurs.

En savoir plus

Mesquita R.D. et al. 2015. The genome of Rhodnius prolixus, an insect vector of Chagas disease, reveals unique adaptations to hematophagy and parasite infection. Proceedings of the National Accademy of Sciences USA. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1506226112