Patrick Mavingui, Patrick Wincker, Hélène Henri, Delphine Charif, Natacha Kremer, Fabrice Vavre, Frédérick Gavory, Génétique et évolution des interactions hôtes-parasites, Département génétique, interactions et évolution des génomes [LBBE] (GINSENG), Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), An algorithmic view on genomes, cells, and environments (BAMBOO), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université de Lyon-Université de Lyon-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Physiologie de l'Insecte : Signalisation et Communication (PISC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-AgroParisTech, Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Génomique d'Evry (IG), Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Génomique métabolique (UMR 8030), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE), Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557 (LEM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS), ANR-06-BLAN-0316,ENDOSYMBART,ENDO SYMBiosis in ARThropods(2006), Université Paris-Saclay-Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL), UMR CNRS 5558, IFR 41, GDR 2153, Agence Nationale de la Recherche (ANR-06-BLANC-0316), Fondation Innovations en Infectiologie (FINOVI 005), Université de Lyon-Université de Lyon-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive ( LBBE ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), An algorithmic view on genomes, cells, and environments ( BAMBOO ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive ( LBBE ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Physiologie de l'Insecte : Signalisation et Communication ( PISC ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -AgroParisTech, Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] ( GENOSCOPE ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Institut de Génomique d'Evry ( IG ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, Génomique métabolique ( UMR 8030 ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université d'Évry-Val-d'Essonne ( UEVE ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Ecologie microbienne ( EM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon ( ENVL ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -VetAgro Sup ( VAS ), and ANR-06-BLAN-0316,ENDOSYMBART,ENDO SYMBiosis in ARThropods ( 2006 )
Background Wolbachia are intracellular bacteria known to be facultative reproductive parasites of numerous arthropod hosts. Apart from these reproductive manipulations, recent findings indicate that Wolbachia may also modify the host’s physiology, notably its immune function. In the parasitoid wasp, Asobara tabida, Wolbachia is necessary for oogenesis completion, and aposymbiotic females are unable to produce viable offspring. The absence of egg production is also associated with an increase in programmed cell death in the ovaries of aposymbiotic females, suggesting that a mechanism that ensures the maintenance of Wolbachia in the wasp could also be responsible for this dependence. In order to decipher the general mechanisms underlying host-Wolbachia interactions and the origin of the dependence, we developed transcriptomic approaches to compare gene expression in symbiotic and aposymbiotic individuals. Results As no genetic data were available on A. tabida, we constructed several Expressed Sequence Tags (EST) libraries, and obtained 12,551 unigenes from this species. Gene expression was compared between symbiotic and aposymbiotic ovaries through in silico analysis and in vitro subtraction (SSH). As pleiotropic functions involved in immunity and development could play a major role in the establishment of dependence, the expression of genes involved in oogenesis, programmed cell death (PCD) and immunity (broad sense) was analyzed by quantitative RT-PCR. We showed that Wolbachia might interfere with these numerous biological processes, in particular some related to oxidative stress regulation. We also showed that Wolbachia may interact with immune gene expression to ensure its persistence within the host. Conclusions This study allowed us to constitute the first major dataset of the transcriptome of A. tabida, a species that is a model system for both host/Wolbachia and host/parasitoid interactions. More specifically, our results highlighted that symbiont infection may interfere with numerous pivotal processes at the individual level, suggesting that the impact of Wolbachia should also be investigated beyond reproductive manipulations.