Search

This work was supported by the the University of Tours (to IDP and FDG), the University of Montpellier (to SD and EC), the Deutsche Forschungsgemeinschaft (to RTS), the Wellcome Trust project grant 093228 (to TKS) and the Campus France/DAAD PHC PROCOPE 24931RE (to RTS and EC). The funding source has no involvement in the conduct of the research and preparation of the article. Glycosylphosphatidylinositols (GPIs) are glycolipids described as toxins of protozoan parasites due to their inflammatory properties in mammalian hosts characterized by the production of interleukin (IL)-1, IL-12 and tumor necrosis factor (TNF)-α. In the present work, we studied the cytokines produced by antigen presenting cells in response to ten different GPI species extracted from Babesia divergens, responsible for babesiosis. Interestingly, B. divergens GPIs induced the production of anti-inflammatory cytokines (IL-2, IL-5) and of the regulatory cytokine IL-10 by macrophages and dendritic cells. In contrast to all protozoan GPIs studied until now, GPIs from B. divergens did not stimulate the production of TNF-α and IL-12, leading to a unique Th1/Th2 profile. Analysis of the carbohydrate composition of the B. divergens GPIs indicated that the di-mannose structure was different from the evolutionary conserved tri-mannose structure, which might explain the particular cytokine profile they induce. Expression of major histocompatibility complex (MHC) molecules on dendritic cells and apoptosis of mouse peritoneal cells were also analysed. B. divergens GPIs did not change expression of MHC class I, but decreased expression of MHC class II at the cell surface, while GPIs slightly increased the percentages of apoptotic cells. During pathogenesis of babesiosis, the inflammation-coagulation auto-amplification loop can lead to thrombosis and the effect of GPIs on coagulation parameters was investigated. Incubation of B. divergens GPIs with rat plasma ex vivo led to increase of fibrinogen levels and to prolonged activated partial thromboplastin time, suggesting a direct modulation of the extrinsic coagulation pathway by GPIs. Publisher PDF

Le traitement des leucémies myéloïdes et lymphoblastiques aiguës a connu des avancées importantes dans la dernière décennie. Malgré ces progrès, le taux de rechutes reste élevé et le besoin médical est réel. Ces leucémies sont caractérisées par une expression aberrante d’antigènes qui peuvent provenir de protéines mutées, mais aussi de séquences rapportées comme non codantes. Les réponses contre ces néoantigènes tumoraux « cryptiques » demeurent non caractérisées. Afin de définir l’existence d’un répertoire varié de récepteurs des lymphocytes T (TCR) qui reconnaitraient ces néoantigènes, des cellules mononuclées du sang périphérique de patients sains sont isolées puis enrichies en cellules T CD8+ naïves. L’expansion et l’activation de ces cellules sont ensuite réalisées avec des cellules dendritiques autologues chargées avec l’antigène d’intérêt puis triées à l’aide de multimères HLA-peptides spécifiques. L’ARN des cellules avec TCR spécifiques aux antigènes spécifiques des tumeurs (TSA) leucémiques est isolé afin de réaliser un séquençage du TCR-bêta. L’expansion cellulaire a été réalisée de façon suffisante pour effectuer le séquençage des cellules identifiées comme positives par le marquage avec dextramères. Une réponse T est obtenue pour 50% des néoantigènes testés avec une réactivité montrée par ELISpot et se traduisant par une sécrétion de cytokines inflammatoires. Des lymphocytes T spécifiques aux TSA d’intérêt sont donc présents dans le sang périphérique de donneurs sains. Le séquençage de ces cellules a permis d’identifier les clonotypes pour lesquels une réponse anti-leucémique forte est possible. Il serait intéressant d’utiliser ces clonotypes spécifiques aux tumeurs cryptiques dans le développement de nouveaux traitements d’immunothérapie adoptive., The treatment of acute myeloid and lymphoblastic leukemia has seen significant advances in the past decade. Despite this progress, the relapse rate remains high and the medical need is real. These leukemias are characterized by an aberrant expression of antigens, some from mutated proteins but also from sequences of DNA that were reported as non-coding. Responses against these “cryptic” neoantigens remains uncharacterized. In order to verify whether a diverse repertoire of T cell receptors (TCR) does recognize these neoantigens, mononuclear cells from peripheral blood of healthy patients are isolated and enriched with naive CD8+ T cells. The expansion and activation of these cells are then carried out with autologous dendritic cells loaded with the antigen of interest and then sorted using HLA-peptide specific multimers. RNA from cells with TCR specific for leukemic tumor-specific antigens (TSA) is isolated in order to perform TCR-beta sequencing. Cell expansion was sufficient to perform the sequencing of cells identified as positive by staining with dextramers. A T-cell response is obtained for 50% of the neoantigens tested with reactivity shown by ELISpot and resulting in a secretion of inflammatory cytokines. T lymphocytes specific to the TSA of interest are therefore present in the peripheral blood of healthy donors. Sequencing of these cells made it possible to identify clonotypes for which a strong anti-leukemic response can be expected. It would be interesting to use these cryptic tumor-specific clonotypes in the development of new adoptive immunotherapy treatments.

Parents are expected to adjust their reproductive decisions depending on the future advantages they will gain. These advantages include increased offspring fitness through acquisition of genetic benefits from mates. However, constraints may force individuals to mate with suboptimal partners. The costs of suboptimal pairing should have created selective pressures inducing the evolution of counter strategies. In this thesis, I investigated whether individuals adjust some reproductive post-pairing decisions depending on the prospective genetic characteristics of their offspring, along with the fitness consequences of these genetic characteristics, using a monogamous seabird species, the black-legged kittiwake (Rissa tridactyla). First, I found that chick functional diversity at major histocompatibility complex class II (MHC-II) genes, which play a pivotal role in vertebrate immunity, was positively associated with fitness-related traits in females, but not in males. Accordingly, parents with functionally similar MHC-II, that were more likely to produce chicks with low MHC-II-diversity, overproduced sons, in line with sex allocation theory expectations. Second, I report experimental evidence that genome-wide genetic similarity between mates decreased egg hatchability when the fertilizing sperm was old. In line with our expectations, genetically-similar pairs performed behaviors allowing avoidance of fertilization by old sperm. Overall, this thesis provides evidence that parents flexibly adapt some reproductive decisions in response to within-pair genetic similarity at key functional genes and over the whole genome, thereby partly compensating the detrimental consequences of suboptimal pairing.; Pendant la reproduction, les parents devraient ajuster leurs décisions en fonction des bénéfices qu'ils en tireront. La production de descendants de bonne qualité peut notamment être assurée par le choix d'un partenaire de bonne qualité génétique. Cependant, des contraintes peuvent limiter ce choix et entraîner un appariement sous-optimal, dont les coûts devraient avoir favorisé l'évolution de stratégies compensatoires après l'appariement. Dans cette thèse, je me suis intéressé aux gènes immunitaires du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II (CMH-II) et à la consanguinité chez un oiseau marin monogame, la mouette tridactyle (Rissa tridactyla). Tout d'abord, la diversité au niveau du CMH-II des poussins était associée positivement à leur aptitude, mais cela n'était vrai que pour les femelles. En accord avec ces résultats, les parents avec un CMH-II fonctionnellement similaire, qui produisent des poussins peu divers au niveau du CMH-II, surproduisaient des fils, conformément aux attendus de la théorie de l'allocation au sexe. Concernant la consanguinité, elle réduisait la probabilité d'éclosion des œufs lorsque le sperme fécondant était âgé. Comme attendu, les couples consanguins exprimaient des comportements sexuels leur permettant d'éviter la fécondation par du sperme âgé. Dans l'ensemble, cette thèse montre que les parents peuvent ajuster certaines de leurs décisions reproductives en fonction de leur similarité génétique au niveau de gènes fonctionnellement importants et sur l'ensemble du génome, leur permettant ainsi de compenser en partie les coûts d'un appariement sous-optimal.

Parents are expected to adjust their reproductive decisions depending on the future advantages they will gain. These advantages include increased offspring fitness through acquisition of genetic benefits from mates. However, constraints may force individuals to mate with suboptimal partners. The costs of suboptimal pairing should have created selective pressures inducing the evolution of counter strategies. In this thesis, I investigated whether individuals adjust some reproductive post-pairing decisions depending on the prospective genetic characteristics of their offspring, along with the fitness consequences of these genetic characteristics, using a monogamous seabird species, the black-legged kittiwake (Rissa tridactyla). First, I found that chick functional diversity at major histocompatibility complex class II (MHC-II) genes, which play a pivotal role in vertebrate immunity, was positively associated with fitness-related traits in females, but not in males. Accordingly, parents with functionally similar MHC-II, that were more likely to produce chicks with low MHC-II-diversity, overproduced sons, in line with sex allocation theory expectations. Second, I report experimental evidence that genome-wide genetic similarity between mates decreased egg hatchability when the fertilizing sperm was old. In line with our expectations, genetically-similar pairs performed behaviors allowing avoidance of fertilization by old sperm. Overall, this thesis provides evidence that parents flexibly adapt some reproductive decisions in response to within-pair genetic similarity at key functional genes and over the whole genome, thereby partly compensating the detrimental consequences of suboptimal pairing.; Pendant la reproduction, les parents devraient ajuster leurs décisions en fonction des bénéfices qu'ils en tireront. La production de descendants de bonne qualité peut notamment être assurée par le choix d'un partenaire de bonne qualité génétique. Cependant, des contraintes peuvent limiter ce choix et entraîner un appariement sous-optimal, dont les coûts devraient avoir favorisé l'évolution de stratégies compensatoires après l'appariement. Dans cette thèse, je me suis intéressé aux gènes immunitaires du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II (CMH-II) et à la consanguinité chez un oiseau marin monogame, la mouette tridactyle (Rissa tridactyla). Tout d'abord, la diversité au niveau du CMH-II des poussins était associée positivement à leur aptitude, mais cela n'était vrai que pour les femelles. En accord avec ces résultats, les parents avec un CMH-II fonctionnellement similaire, qui produisent des poussins peu divers au niveau du CMH-II, surproduisaient des fils, conformément aux attendus de la théorie de l'allocation au sexe. Concernant la consanguinité, elle réduisait la probabilité d'éclosion des œufs lorsque le sperme fécondant était âgé. Comme attendu, les couples consanguins exprimaient des comportements sexuels leur permettant d'éviter la fécondation par du sperme âgé. Dans l'ensemble, cette thèse montre que les parents peuvent ajuster certaines de leurs décisions reproductives en fonction de leur similarité génétique au niveau de gènes fonctionnellement importants et sur l'ensemble du génome, leur permettant ainsi de compenser en partie les coûts d'un appariement sous-optimal.

The classical class I and class II molecules of the major histocompatibility complex (MHC) play crucial roles in immune responses to infectious pathogens and vaccines as well as being important for autoimmunity, allergy, cancer and reproduction. These classical MHC genes are the most polymorphic known, with roughly 10,000 alleles in humans. In chickens, the MHC (also known as the BF-BL region) determines decisive resistance and susceptibility to infectious pathogens, but relatively few MHC alleles and haplotypes have been described in any detail. We describe a typing protocol for classical chicken class I (BF) and class II B (BLB) genes based on a hybridization method called reference strand-mediated conformational analysis (RSCA). We optimize the various steps, validate the analysis using well-characterized chicken MHC haplotypes, apply the system to type some experimental lines and discover a new chicken class I allele. This work establishes a basis for typing the MHC genes of chickens worldwide and provides an opportunity to correlate with microsatellite and with single nucleotide polymorphism (SNP) typing for approaches involving imputation.

Thèse présentée sous la forme d'une "Thèse Article"; Objectif: il n’existe pas de marqueur biologique pour le diagnostic du rhumatisme psoriasique (RPso) aujourd’hui. Toutefois les études d’associations de génome ont montré que le locus le plus fortement associé au RPso est localisé sur le complexe majeur d’histocompatibilité (CMH). L’objectif principal de notre étude était d’étudier les facteurs de susceptibilité génétique du RPso impliquant les allèles des HLA de classe I et II dans une cohorte de 600 patients comparé à une cohorte de même origine géographique de 2346 témoins. L’objectif secondaire de ce travail a été de comparer deux phénotypes de la maladie, l’un axial, l’autre périphérique pour tester quel génotype déterminait de tels phénotypes. Méthodes : 600 patients du service de rhumatologie de l’hôpital Sainte Marguerite, qui remplissaient les critères CASPAR ont été inclus et comparés à une cohorte de 2346 témoins. Nous avons tiré de leur dossier des informations cliniques, biologiques et radiologiques. La détermination des allèles HLA de classe I (A, B et C) et de classe II (DR) a été faite à l’aide de primer spécifiques. Les patients ont été ensuite classés en deux groupes en fonction de leurs atteintes (axiale ou périphérique) et ont été comparés avec la cohorte contrôle. Résultats : la comparaison avec la population de RPso et le groupe contrôle trouve 3 allèles fortement associés au RPso : HLA-B*27, B*50, C*06 (p

Association genomics aims at finding links between the genome and some traits or illnesses. Today, the most frequent studies in this field are genome wide association studies (GWAS), which analyze as many genome variants (mainly Single Nucleotide Polymorphisms) as possible, without any a priori on their biological function. However, genotyping methods used in these studies may be insufficient to get reliable information in higly variable regions such as the HLA which plays a crucial role in immunity, and the genetic variants of such regions are often predicted using bioinformatics approaches. During my PhD, I have created a new tool, HLA-Check, that allows to rate the plausibility of HLA alleles from the genotypes obtained from genotyping chips. I also assesses its performances and showed that it was able to point out individuals with a wrong HLA typing, in order to retype them or remove them from the study. An article documenting this tool was published in BMC Bioinformatics. I have also performed a genome-wide association study on cirrhosis outbreak in individuals coinfected with HIV (human immunodeficiency virus) and HCV (hepatitis C virus). Because of similar infection routes (blood-related), co-infection with those two viruses are frequent, and the infection by HIV enhances HCV activity and increases liver fibrosis leading to cirrhosis and death of co-infected patients. Our study has dealt with 306 co-infected patients from the ANRS CO-13 HEPAVIH cohort. I could point out three statistically significant signals, two of them being highly relevant for their involvement in liver diseases (gene CTNND2 and gene MIR7-3HG). The identification of these new variants should lead to a better understanding of the molecular mechanisms involved in cirrhosis, and should contribute to the rational developement of new diagnostic or therapeutic strategies. A publication is under way., La génomique d'association cherche à déterminer des liens entre le génome et des traits ou phénotypes, notamment dans le contexte de maladies. Aujourd'hui, les études les plus fréquentes en génomique d’association sont les études génome entier, qui analysent autant de variants du génomes (SNPs) que possible, sans avoir de préjugé a priori sur leur fonction biologique. Cependant, les méthodes de génotypage utilisées pour ces études ne permettent pas toujours d'obtenir des informations précises dans une région hypervariable comme la région HLA, qui joue un rôle crucial dans l'immunité, et les variants génétiques de ces régions sont souvent prédits par des approches bioinformatiques. J'ai durant ma thèse créé un nouvel outil, HLA-Check, permettant d'évaluer, à partir des génotypes obtenus par puce de génotypage, la plausibilité de données d'allèles HLA d'un même individu, et démontré que cette technique permettait d'identifier plus précisément les individus dont les allèles HLA avaient été mal caractérisés afin de les retyper ou de les écarter de l'étude. Un article documentant cet outil a été publié dans BMC Bioinformatics. J'ai également effectué une étude d'association génome entier sur le déclenchement de la cirrhose chez les patients co-infectés par le VIH (virus de l'immunodéficience humaine) et le VHC (virus de l'hépatite C). La coinfection par ces deux maladies est fréquente en raison de modes d’infection similaires, et l'infection par le VIH stimule l'activité du VHC et accélère la fibrose du foie puis sa cirrhose, causant la mort des patients co-infectés. Mon étude porte sur 306 patients co-infectés issus de la cohorte ANRS CO-13 HEPAVIH. J'ai ainsi pu mettre en évidence trois signaux associés avec le déclenchement de la cirrhose, dont deux ont un lien pertinent avec les maladies hépatiques (gene CTNND2 et gene MIR7-3HG). L'identification de ces nouveaux variants devrait permettre une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires de la cirrhose, et contribuer au développement de nouvelles stratégies diagnostiques ou thérapeutiques. L’article documentant cette étude est en cours de publication.

Cette thèse s'intéresse à la diversité génétique des chimpanzés de l'Ouest pour deux familles de gènes, le Complexe Majeur d'Histocompatibilité et les Arylamines N-acétyltransférases. Pour les gènes du CMH, jouant un rôle clé dans la réponse immunitaire adaptative, notre travail a révélé un pattern de diversité inter-loci similaire entre humains et chimpanzés, mais aussi des différences significatives de diversité. Les gènes NAT, codant pour des enzymes impliquées dans la détoxification et/ou l'activation des xénobiotiques, ont une organisation identique chez les deux espèces mais présentent des différences de diversité génétique significatives très marquées. Ces résultats nous indiquent que ces familles de gènes ont eu une histoire évolutive différente dans les deux espèces. Pour les gènes CMH, les patterns de diversité observés révèlent des signatures génétiques complémentaires résultant vraisemblablement d'un balayage sélectif dû à l'action d'un pathogène particulier suivi de sélection balancée sans doute induite par co-évolution avec des pathogènes. Pour les gènes NAT, par contre, les différences observées résulteraient d'interactions avec des environnements xénobiotiques différents durant l'évolution des deux espèces.

International audience; Genetic resistance to diseases is a multigenic trait governed mainly by the immune system and its interactions with many physiologic and environmental factors. In the adaptive immunity, T cell and B cell responses, the specific recognition of antigens and interactions between antigen presenting cells, T cells and B cells are crucial. It occurs through a network of mediator proteins such as the molecules of the major histocompatibility complex (MHC), T cell receptors, immunoglobulins and secreted proteins such as the cytokines and antibodies. The diversity of these proteins that mainly is due to an intrinsic polymorphism of the genes causes phenotypic variation in disease resistance. The well-known linkage of MHC polymorphism and Marek's disease resistance difference represents a classic model revealing immunological factors in resistance differences and diversity of mediator molecules. The molecular bases in any resistance variation to infectious pathogens are vaguely understood. This paper presents a review of the major immune mediators involved in resistance and susceptibility to infectious diseases and their functional mechanisms in the chicken. The genetic interaction of disease resistance with production traits and the environment is mentioned.; Bases immunologiques des différences dans la résistance aux maladies chez le poulet. La résistance génétique aux maladies est un trait multigénique qui est surtout gouverné par le système immunitaire et ses interactions avec de nombreux facteurs physiologiques et environnementaux. Dans l'immunité acquise, les réponses des cellules T et B, la reconnaissance spécifique des antigènes et les interactions entre les cellules présentant des antigènes, les cellules T et B, sont cruciales. Cela se produit à travers un réseau de protéines médiatrices telles que les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH), les récepteurs des cellules T, les immunoglobulines et les protéines sécrétées telles que les cytokines et les anticorps. La diversité de ces protéines, qui est surtout due au polymorphisme intrinsèque des gènes, entraîne une variation phénotypique dans la résistance aux maladies. Le lien bien connu entre le polymorphisme du CMH et les différences dans la résistance à la maladie de Marek représente un modèle classique révélant les facteurs immunologiques dans les différences de résistance et la diversité dans les molécules médiatrices. Les bases moléculaires impliquées dans toute variation de résistance aux pathogènes infectieux sont à peu près comprises. Cet article présente une synthèse sur les principaux médiateurs de l'immunité impliqués dans la résistance et la sensibilité aux maladies infectieuses chez le poulet et leurs mécanismes fonctionnels. L'interaction génétique entre la résistance aux maladies et les traits de production et l'environnement est mentionnée.

Le système de différenciation entre le « soi » et le « non-soi » des vertébrés permet la détection et le rejet de pathogènes et de cellules allogéniques. Il requiert la surveillance de petits peptides présentés à la surface cellulaire par les molécules du complexe majeur d’histocompatibilité de classe I (CMH I). Les molécules du CMH I sont des hétérodimères composés par une chaîne lourde encodée par des gènes du CMH et une chaîne légère encodée par le gène β2-microglobuline. L’ensemble des peptides est appelé l’immunopeptidome du CMH I. Nous avons utilisé des approches en biologie de systèmes pour définir la composition et l’origine cellulaire de l’immunopeptidome du CMH I présenté par des cellules B lymphoblastoïdes dérivés de deux pairs de fratries avec un CMH I identique. Nous avons découvert que l’immunopeptidome du CMH I est spécifique à l’individu et au type cellulaire, qu’il dérive préférentiellement de transcrits abondants, est enrichi en transcrits possédant d’éléments de reconnaissance par les petits ARNs, mais qu’il ne montre aucun biais ni vers les régions génétiques invariables ni vers les régions polymorphiques. Nous avons également développé une nouvelle méthode qui combine la spectrométrie de masse, le séquençage de nouvelle génération et la bioinformatique pour l’identification à grand échelle de peptides du CMH I, dont ceux résultants de polymorphismes nucléotidiques simples non-synonymes (PNS-ns), appelés antigènes mineurs d’histocompatibilité (AMHs), qui sont les cibles de réponses allo-immunitaires. La comparaison de l’origine génomique de l’immunopeptidome de soeurs avec un CMH I identique a révélé que 0,5% des PNS-ns étaient représentés dans l’immunopeptidome et que 0,3% des peptides du CMH I seraient immunogéniques envers une des deux soeurs. En résumé, nous avons découvert des nouveaux facteurs qui modèlent l’immunopeptidome du CMH I et nous présentons une nouvelle stratégie pour l’indentification de ces peptides, laquelle pourrait accélérer énormément le développement d’immunothérapies ciblant les AMHs., The self/nonself discrimination system of vertebrates allows detection and rejection of pathogens and allogeneic cells. It requires the surveillance of short peptides presented by major histocompatibility class I (MHC I) molecules on the cell surface. MHC I molecules are heterodimers that consist of a heavy chain produced by MHC genes and a light chain encoded by the β2-microglobulin gene. The peptides presented by MHC I molecules are collectively referred to as the MHC I immunopeptidome. We employed systems biology approaches to define the composition and cellular origin of the self MHC I immunopeptidome presented by B lymphoblastoid cells derived from two pairs of MHC-identical siblings. We found that the MHC I immunopeptidome is subject- and cell-specific, derives preferentially from abundant transcripts, is enriched in transcripts bearing microRNA response elements and shows no bias toward invariant vs. polymorphic genomic sequences. We also developed a novel personalized approach combining mass-spectrometry, next-generation sequencing and bioinformatics for high-throughput identification of MHC I peptides including those caused by nonsynonymous single nucleotide polymorphisms (ns-SNPs), termed minor histocompatibility antigens (MiHAs), which are the targets of allo-immune responses. Comparison of the genomic landscape of the immunopeptidome of MHC-identical siblings revealed that 0.5% of ns-SNPs were represented in the immunopeptidome and that 0.3% of the MHC I-peptide repertoire would be immunogenic for one of the siblings. We discovered new factors that shape the self MHC I immunopeptidome and present a novel strategy for the identification of MHC I-associated peptides that could greatly accelerate the development of MiHA-targeted immunotherapy.

The major histocompatibility complex (MHC) is a dynamic genome region with an essential role in the adaptive immunity of vertebrates, especially antigen presentation. The MHC is generally divided into subregions (classes I, II and III) containing genes of similar function across species, but with different gene number and organisation. Crocodylia (crocodilians) are widely distributed and represent an evolutionary distinct group among higher vertebrates, but the genomic organisation of MHC within this lineage has been largely unexplored. Here, we studied the MHC region of the saltwater crocodile (Crocodylus porosus) and compared it with that of other taxa. We characterised genomic clusters encompassing MHC class I and class II genes in the saltwater crocodile based on sequencing of bacterial artificial chromosomes. Six gene clusters spanning similar to 452 kb were identified to contain nine MHC class I genes, six MHC class II genes, three TAP genes, and a TRIM gene. These MHC class I and class II genes were in separate scaffold regions and were greater in length (2- 6 times longer) than their counterparts in well- studied fowl B loci, suggesting that the compaction of avian MHC occurred after the crocodilianavian split. Comparative analyses between the saltwater crocodile MHC and that from the alligator and gharial showed large syntenic areas (>80% identity) with similar gene order. Comparisons with other vertebrates showed that the saltwater crocodile had MHC class I genes located along with TAP, consistent with birds studied. Linkage between MHC class I and TRIM39 observed in the saltwater crocodile resembled MHC in eutherians compared, but absent in avian MHC, suggesting that the saltwater crocodile MHC appears to have gene organisation intermediate between these two lineages. These observations suggest that the structure of the saltwater crocodile MHC, and other crocodilians, can help determine the MHC that was present in the ancestors of archosaurs.

Spondyloarthritis (SpA) is a frequent chronic inflammatory rheumatic disorder, with a prevalence of 0.3% in France. Pathological mechanisms leading to SpA remain largely uncertain. Nevertheless, the heritability of this disorder is high, likely involving multiple genetic factors, among which the major histocompatibility complex (MHC) region and particularly the HLA-B27 allele which plays a prominent role. The objective of this work was to achieve a better understanding of SpA physiopathology via genetic and transcriptomic approaches. The first part of my work consisted in identification of MHC polymorphisms associated with SpA, distinct of HLA-B27. Association studies based on the genetic data of 3 independent cohorts have allowed to identify 5 SNPs associated to SpA, independently of HLA-B27. Two polymorphisms localized next to MICA and MAPK14 genes seem particularly interesting for their implication in SpA pathogenesis. In parallel of this study, we characterized HLA-B27 prevalence in a French cohort corresponding to 6.9% in healthy controls and 74.2% in SpA patients. Functional studies on monocyte-derived dendritic cells (MD-DCs) revealed altered capacity to stimulate allogeneic CD4+ T cell responses by MD-DCs from SpA patients and a transcriptomic signature of 81 genes differentially expressed in those cells, as compared to those from healthy controls. Among validated genes, ADAMTS15, F13A1 and SELL could play a role in SpA inflammation, whereas CITED2 seemed to be correlated to Wnt pathway. Finally, a strong correlation between ERAP1 SpA-susceptibility haplotype and an increased expression of this gene and the ERAP1 protein has been identified., La SpA est un rhumatisme inflammatoire chronique fréquent, dont la prévalence est de 0,3% en France. Les mécanismes pathologiques qui en sont à l’origine demeurent largement incertains. Néanmoins, l’héritabilité de la maladie est élevée, impliquant de multiples facteurs génétiques, dont la région du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) et plus particulièrement l’allèle HLA-B27 qui y exerce un rôle prédominant. L’objectif de ce travail était d’identifier de nouvelles cibles moléculaires, en vue d’améliorer la compréhension de la physiopathologie de la SpA, par des approches génétiques et de génomiques fonctionnelles.La première partie de mon travail a consisté en l’identification de polymorphismes du CMH associés à la SpA et distinct de HLA-B27. Les études d’association portant sur les données génétiques de 3 cohortes indépendantes nous ont permis d’identifié 5 variants associés à la SpA indépendamment du HLA-B27. Les deux polymorphismes situés à proximité des gènes MICA et MAPK14 semblent particulièrement intéressants pour leur implication potentielle dans la pathogénèse de la SpA. En marge de cette étude, nous avons entrepris de déterminer la prévalence du HLA-B27 dans une cohorte française représentative de la population générale, qui était de 6,9% chez les témoins et de 74,2% chez les sujets atteints de SpA.Les études fonctionnelles conduites sur des cellules dendritiques dérivées de monocytes (MD-DCs) ont permis d’identifier un défaut de réponse proliférative des LT CD4+ stimulés par les MD-DCs de patients atteints de SpA, ainsi qu’une signature transcriptomique de 81 gènes caractéristique des MD-DCs de ces patients. Parmi les gènes validés, la surexpression d’ADAMTS15, de F13A1 et de SELL pourrait jouer un rôle dans l’inflammation liée à la pathologie, alors que la sous-régulation de CITED2 paraitrait corrélée à une dérégulation de la voie Wnt. Enfin, nos investigations sur les MD-DCS nous ont amené à identifier une corrélation entre l’haplotype d’ERAP1 prédisposant à la SpA, et un niveau accru d’expression de ce gène ainsi que de la protéine ERAP1.

Host-parasite interactions are one of the main topics in evolutionary sciences. This complex coevolution depends on several trade-offs and can be influenced by environmental factors. Here, we propose to study host-parasite interactions with a multi-level approach, using experimental and natural population studies, focusing on avian malaria parasites. First, we studied the effect of host characteristics, and more precisely the immune system. The immune system confers benefits in terms of protection against the parasite, but can also generated immunopathological costs. Life history traits, like age or social status, appear to modify parasitemia but not prevalence. In a second part, we evaluated the effect of environmental factors on host-parasite interactions. We found that temperature and heavy metal contamination had an effect on population prevalence, but not on host parasitemia. We also showed the direct parasite influence on host population genetic structure, and more precisely on MHC genes., L’étude des interactions hôtes-parasites est devenue un thème de recherche incontournable pour les sciences de l’évolution. Cette coévolution complexe dépend de nombreux compromis évolutifs et peut être grandement influencée par les facteurs environnementaux. Nous nous proposons ici d’étudier les interactions hôtes-parasites à plusieurs échelles, à travers des approches expérimentales et des études en populations naturelles, en étudiant les parasites de la malaria aviaire. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à l’influence des caractéristiques de l’hôte et notamment au système immunitaire. Le système immunitaire est bénéfique pour l’hôte dans sa lutte contre le parasite, mais peut également engendrer des coûts immunopathologiques. Des traits d’histoire de vie, comme l’âge ou le statut social peuvent modifier la parasitémie au sein des hôtes, sans toutefois avoir d’effet sur la prévalence. Dans un second temps, l’effet de certains facteurs environnementaux a été évalué au sein des interactions hôtes-parasites. La température et la contamination en métaux lourds ont un effet sur la prévalence dans les populations, mais n’affectent pas la parasitémie. Au cours de cette thèse, nous avons également montré l’influence directe des parasites sanguins sur la structure génétique des populations hôtes, notamment au niveau des gènes du CMH.

absent

La différentiation entre le « soi » et le « non-soi » est un processus biologique essentiel à la vie. Les peptides endogènes présentés par les complexes majeurs d’histocompatibilité de classe I (CMH I) représentent le fondement du « soi » pour les lymphocytes T CD8+. On donne le nom d’immunopeptidome à l’ensemble des peptides présentés à la surface cellulaire par les molécules du CMH I. Nos connaissances concernant l’origine, la composition et la plasticité de l’immunopeptidome restent très limitées. Dans le cadre de cette thèse, nous avons développé une nouvelle approche par spectrométrie de masse permettant de définir avec précision : la nature et l’abondance relative de l’ensemble des peptides composant l’immunopeptidome. Nous avons trouvé que l’immunopeptidome, et par conséquent la nature du « soi » immun, est surreprésenté en peptides provenant de transcrits fortement abondants en plus de dissimuler une signature tissu-spécifique. Nous avons par la suite démontré que l’immunopeptidome est plastique et modulé par l’activité métabolique de la cellule. Nous avons en effet constaté que les modifications du métabolisme cellulaire par l’inhibition de mTOR (de l’anglais mammalian Target Of Rapamycin) provoquent des changements dynamiques dans la composition de l’immunopeptidome. Nous fournissons également la première preuve dans l’étude des systèmes que l’immunopeptidome communique à la surface cellulaire l’activité de certains réseaux biochimiques ainsi que de multiples événements métaboliques régulés à plusieurs niveaux à l’intérieur de la cellule. Nos découvertes ouvrent de nouveaux horizons dans les domaines de la biologie des systèmes et de l’immunologie. En effet, notre travail de recherche suggère que la composition de l’immunopeptidome est modulée dans l’espace et le temps. Il est par conséquent très important de poursuivre le développement de méthodes quantitatives au niveau des systèmes qui nous permettront de modéliser la plasticité de l’immunopeptidome. La simulation et la prédiction des variations dans l’immunopeptidome en réponse à différents facteurs cellulaires intrinsèques et extrinsèques seraient hautement pertinentes pour la conception de traitements immunothérapeutiques., Self/non-self discrimination is a fundamental requirement of life. Endogenous peptides presented by major histocompatibility complex class I (MHC I) molecules represent the essence of self for CD8 T lymphocytes. These MHC I peptides (MIPs) are collectively referred to as the immunopeptidome. Very little is known about the origin, composition and plasticity of the immunopeptidome. Here, we developed a novel high-throughput mass spectrometry approach that yields an accurate definition of the nature and relative abundance of peptides presented by MHC I molecules. Surprisingly, we found that the immunopeptidome, and therefore the nature of the immune self, is biased toward peptides derived from highly abundant transcripts and conceals a tissue-specific signature. Then, we showed that the immunopeptidome is plastic and moulded by cellular metabolic activity. In fact, we found that altering cellular metabolism via the inhibition of the mammalian target of rapamycin (mTOR) results in dynamic changes in the cell surface MIPs landscape. Importantly, we provide the first systems-level evidence that the immunopeptidome projects at the cell surface a faithful representation of biochemical networks and metabolic events regulated at multiple levels inside the cell. Our discoveries open up new perspectives in systems biology and immunology. Indeed, our work suggests that the composition of the immunopeptidome is modulated in space and time. Therefore, it is imperative to further develop and exploit systems-level quantitative methods that will enable modelling of the immunopeptidome’s plasticity. Simulating and predicting variations in the immunopeptidome in response to cell-intrinsic and -extrinsic factors could be relevant to numerous contexts, including the rational design of immunotherapeutic interventions.

The major histocompatibility complex (MHC) is a complex genomic region in Vertebrates, still imperfectly known in the chicken and which shows a great genetic variability. The MHC is also an interesting region for studying the genetic determinism of adaptation to pathogens in an evolutionary context. Moreover, the MHC plays a central role in the immune response of an animal to infectious diseases, while a better understanding of the genetic determinism of the immune response against pathogens is important for developing a comprehensive strategy to fight against infectious diseases. We therefore used recent tools of genomics, including genetic markers such as SNPs (Single Nucleotide Polymorphism) to characterize the B region of the chicken MHC. First, genetic diversity has been evaluated in more than 80 breeds or populations with the LEI0258 marker. Then, to cover the entire region using SNP markers, we chose to identify these polymorphisms by resequencing 11 genes of interest and comparing the sequences obtained with the genome sequence and reference sequences available in databases. It also led to the improvement of the knowledge of a number of genes, including three DM-like non-classical class II genes. A 96 SNPs chip, dedicated to the B region of the chicken MHC, has been produced and will soon provide the genotypes of a number of infectious challenge studies conducted at INRA.; Le complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) est une région génomique complexe des Vertébrés, encore imparfaitement connue chez le poulet, qui présente à certains locus une très grande variabilité génétique et qui joue un rôle central dans l'organisation de la réponse immunitaire d'un animal aux pathologies infectieuses. Le CMH est également une région de choix pour étudier le déterminisme génétique de l'adaptation aux agents pathogènes dans un contexte évolutif. De plus une meilleure connaissance du déterminisme génétique de la réponse immunitaire contre les agents pathogènes est un atout important pour développer une stratégie globale de lutte contre les maladies infectieuses. Nous avons donc entrepris d'utiliser les récents outils de la génomique, notamment des marqueurs génétiques de type SNP (Single Nucleotide Polymorphism) afin de caractériser la région B du CMH du poulet. En premier lieu, la diversité génétique a été évaluée dans plus de 80 races ou populations en utilisant le marqueur LEI0258. Ensuite, afin de couvrir l'ensemble de la région à l'aide de marqueurs SNPs, nous avons choisi d'identifier ces polymorphismes par reséquençage de 11 gènes d'intérêt et par comparaison des séquences obtenues entre elles et avec la séquence du génome et les séquences de référence disponibles dans les bases de données. En parallèle, ces travaux ont également permis d'améliorer la connaissance de certains gènes, notamment trois gènes de classe II non classiques de type DM. Une puce de 96 SNPs dédiée à la région B du CMH du poulet a été produite et devrait rapidement permettre d'exploiter des études d'infections expérimentales réalisées à l'INRA.

Les molécules classiques du complexe majeur d’histocompatibilité de classe II (CMHII) sont des glycoprotéines de surface spécialisées dans la présentation de peptides, principalement dérivés de pathogènes extracellulaires, aux récepteurs des lymphocytes T CD4+ afin d’initier la réponse immunitaire adaptative. Elles sont encodées, avec celles du CMH de classe I, par les gènes les plus polymorphiques identifiés jusqu’à maintenant, avec plusieurs loci et une grande diversité allélique à chacun d’eux. De plus, le polymorphisme des gènes du CMHII n’est pas limité qu’aux séquences codantes. Il est également observé dans les promoteurs où on a démontré ses effets sur le niveau d’expression des gènes. La variation de la régulation d’un gène est considérée comme un facteur important et pour laquelle des modifications morphologiques, physiologiques et comportementales sont observées chez tous les organismes. Des séquences d’ADN répétées impliquées dans cette régulation ont été identifiées dans les régions non-codantes des génomes. D’un autre côté, la sélection par les pathogènes permettrait l’évolution et le maintien du polymorphisme des gènes du CMH chez les vertébrés. À ce sujet, plusieurs études ont montré l’implication de différents allèles du CMH dans la résistance ou la susceptibilité aux maladies. Cette étude avait pour objectifs de caractériser le polymorphisme du gène MHIIb chez l’omble de fontaine (Salvelinus fontinalis) et de documenter ses effets au niveau de la survie conférée par des allèles et/ou génotypes particuliers lors d’une infection, ainsi que sur la variation du niveau d’expression du gène dans différentes conditions. Dans une première partie, nous avons identifié un total de 6 allèles du gène MHIIb, désignés Safo-DAB*0101 à Safo-DAB*0601, qui montrent une grande similarité avec les séquences codantes provenant de poissons téléostéens et de l’humain. L’analyse des séquences du domaine b1 a permis de détecter l’effet d’une pression sélective positive pour maintenir le polymorphisme dans cette région de la molécule. Quatre de ces allèles ont été testés lors d’une expérience d’infection avec le pathogène Aeromonas salmonicida afin d’évaluer l’effet qu’ils pouvaient avoir sur la survie des poissons. Nous avons trouvé que l’allèle DAB*0101 était significativement associé à la résistance à la furonculose. En plus d’avoir été identifié chez les individus homozygotes pour cet allèle, l’effet a également été remarqué au niveau de la survie les poissons de génotype DAB*0101/*0201. À l’opposé, les facteurs de risque élevé obtenus pour les génotypes DAB*0201/*0301 et DAB*0301/*0401 suggèrent plutôt une association à la susceptibilité. Étant donné la faible fréquence à laquelle l’allèle DAB*0101 a été retrouvé dans la population, le modèle de la sélection dépendante de la fréquence pourrait expliquer l’avantage conféré par ce dernier et souligne l’importance de ce mécanisme pour le maintien du polymorphisme du gène MHIIb chez l’omble de fontaine. Dans une seconde partie, nous avons rapporté la présence d’un minisatellite polymorphique formé d’un motif de 32 nucléotides dans le second intron du gène MHIIb, et pour lequel un nombre exclusif de répétitions du motif a été associé à chaque allèle (69, 27, 20, 40, 19 et 25 répétitions pour les allèles DAB*0101 à DAB*0601 respectivement). L’expression relative de quatre allèles a été évaluée dans des poissons hétérozygotes aux températures de 6 ºC et 18 ºC. Les résultats indiquent que les allèles possédant un long minisatellite montrent une réduction de l’expression du gène d’un facteur 1,67 à 2,56 par rapport aux allèles qui en contiennent un court. De même, des allèles qui incluent des minisatellites de tailles similaires n’affichent pas de différence significative au niveau de l’abondance du transcrit aux deux températures. De plus, l’effet répressif associé aux longs minisatellites est amplifié à la température de 18 ºC dans des poissons de trois génotypes différents. Nous avons finalement observé une augmentation significative par un facteur 2,08 de l’expression totale du gène MHIIb à la température de 6 ºC. Ces résultats appuient l’implication des séquences d’ADN répétées dans la régulation de l’activité transcriptionnelle d’un gène et suggèrent qu’un minisatellite sensible aux différences de températures pourrait être soumis aux forces sélectives et jouer un rôle important dans l’expression de gènes et l’évolution des organismes poïkilothermes., Classical major histocompatibility complex class II (MHCII) molecules are cell-surface glycoproteins specialized in the presentation of peptides, mainly derived from extracellular pathogens, to the antigen receptors of CD4+ T cells in the adaptive immune system. They are encoded, with those of the MHC class I, by the most polymorphic genes known to date, with multiple loci and high allelic diversity at each one. Moreover, the polymorphism within MHCII genes is not restricted to coding sequences. It has also been observed in promoters where it was shown to affect the expression level of the genes. Variation in gene regulation is believed to be an important factor from which modification in morphology, physiology or behaviour can be observed in all organisms. Repeated DNA sequences with functional roles in this regulation have been identified within the non-coding parts of the genomes. On the other hand, pathogen-driven selection is also believed to be important in the evolution and maintenance of the polymorphism of the MHC genes in vertebrates. Studies have shown the implication of different MHC alleles in disease resistance or susceptibility. In this study, our aims were to characterize the polymorphism of the MHIIb gene in brook charr (Salvelinus fontinalis), to document its effects on the survival conferred by specific alleles and/or genotypes following an infection and on the variation of the expression level of the gene in different environmental conditions. In a first part, we identified a total of 6 MHIIb alleles, designated Safo-DAB*0101 to Safo-DAB*0601, showing a high similarity to coding sequences from teleost fish and human. Analysis of the b1 domain sequences indicates the effect of a positive selection pressure to select polymorphic mutations in that region of the molecule. Four of these alleles were tested in a challenge experiment against the pathogen Aeromonas salmonicida to evaluate their effect on fish survival. We found that one allele, DAB*0101, was significantly associated with resistance to furonculosis. In addition to homozygotes for this allele, its resistance effect was also detected in the heterozygote individuals of the DAB*0101/*0201 genotype. In contrast, other allelic combinations, namely heterozygous genotypes DAB*0201/*0301 and DAB*0301/*0401 were significantly associated with increased susceptibility. Given that its frequency was relatively low in the population, the negative frequency dependant selection hypothesis could explain the advantage associated with the allele DAB*0101 over the other alleles and highlight the importance of this mechanism to sustain variation at the MHC in brook charr. In a second part, we reported the identification of a polymorphic minisatellite formed of a 32 nucleotides motif in the second intron of MHIIb gene, and for which distinctive repeat numbers of the motif were associated to each alleles (69, 27, 20, 40, 19 and 25 repeats for the DAB*0101 to DAB*0601 alleles respectively). Relative expression levels of four alleles were determined in heterozygous fish at temperature of 18 ºC and 6 ºC. Results indicate that alleles carrying the longest minisatellite showed a 1.67 to 2.56-fold reduction in the transcript expression relatively to the shortest one. In contrast, no significant differences were seen in the expression levels between alleles with comparable minisatellite length at both temperatures. Furthermore, the repressive activity associated to the longest minisatellite was more effective at temperature of 18 ºC in fish from three different genotypes. We finally observed a significant 2.08-fold up-regulation of the total MHII transcript amount at 6 ºC. The results support the implication of repeated DNA sequences in the regulation of the gene transcriptional activity and suggest that a temperature-sensitive minisatellite could potentially be submitted to selective forces and therefore play an important role in gene expression and evolution in ectothermic organisms.

The bank vole Myodes glareolus is the main reservoir of hantavirus Puumala (PUUV)responsible of the nephropathia epidemica (NE) in Europe. This work aims to describe theresistance/tolerance variability of M. glareolus to PUUV and to explore its role in the distribution andtransmission of the virus. We hypothesized that tolerance to PUUV favours its persistence andtransmission, which could increase the NE emergent risk.We developed candidate gene approach to determine the role of three immune genes inresistance / tolerance to PUUV. The existence of positive association between Drb gene allele andPUUV infection in one hand and the negative relationship detected between the Tnf-_ expression leveland PUUV prevalence in the other hand corroborates the evolution of tolerance in NE endemic area. Itcould be selected in response to the cost of inflammatory response which is activated againstPUUV.The population genetic approach demonstrated the role of population dynamic of reservoir inPUUV epidemiology. The comparison of Drb and Tnf-_ polymorphism and neutral genetic patternseems to indicate a weak influence of selection in the polymorphism of these immune genes. Thisresult suggests a potential important effect of phenotypic plasticity in the levels of resistance/toleranceobserved. The study of helminth communities confirmed this hypothesis showing the impact ofparticular species on the risk of PUUV infection.; Le campagnol roussâtre Myodes glareolus est le réservoir principal de l’hantavirus Puumala(PUUV) responsable de la néphropathie épidémique (NE) en Europe. L’objectif de cette thèse est dedécrire la variabilité de la résistance / tolérance de M. glareolus à PUUV et d’explorer son rôle dans ladistribution et la transmission de ce virus. Nous émettons l’hypothèse que la tolérance à PUUVfavorise sa persistance et sa transmission, ce qui devrait accroître le risque d’émergence de la NE.Nous avons développé une approche gène candidat pour déterminer le rôle de trois gènes del’immunité dans la résistance / tolérance à PUUV. L’existence d’associations positives entre les allèlesdu gène Drb et l’infection par PUUV d’une part et les relations négatives détectées entre le niveaud’expression du gène Tnf-_ et la prévalence en PUUV d’autre part corroborent l’évolution d’unetolérance en zones d’endémie de la NE. Elle pourrait être sélectionnée en réponse au coût de laréponse inflammatoire développée contre PUUV. L’approche de génétique des populations a démontréle rôle de la dynamique des réservoirs dans l’épidémiologie de PUUV. La comparaison dupolymorphisme des gènes Drb et Tnf-_ et des patrons génétiques neutres semble cependant indiquerune faible influence de la sélection dans le polymorphisme de ces gènes. Ce résultat suggère un effetpotentiellement important de la plasticité phénotypique dans les niveaux de résistance / toléranceobservés. L’étude de la communauté d’helminthes a confirmé cette hypothèse en révélant l’impact decertaines espèces sur le risque d’infection à PUUV.

Patterns of gene flow at different spatial and taxonomic scales represent a key question in evolutionary biology. Analysis of gene flow between species or populations provides a better understanding of the development of intrinsic and environmental barriers which are responsible for divergence or differentiation between groups. We studied barriers to gene flow at the inter- and intraspecific levels in two amphibian species: the palmate newt Lissotriton helveticus and the smooth newt L. vulgaris. First, we studied introgression and maintenance of integrity in these two broadly sympatric species. Despite a low hybridization rate, most populations show introgression events. We highlighted a reproductive character displacement and showed that specific recognition is probably the most powerful reason for reproductive isolation. However, exogenous factors influencing sex-ratio, ratio of size or signal transmission for specific recognition may improve mismating and thus the likelihood of hybridization. Yet, the frequency of hybridization events probably does not compensate for the loss of heterospecific genes by genetic drift from one population to another. Secondly, at the intraspecific level, the study of polymorphism variation on the palmate newts in the Loire valley highlighted a low but significant structure at microsatellite locus. This metapopulation structure is shaped by some landscape features acting as barriers (rivers) or dispersal corridor (floodplain). Population structure and variability directly affect the potential for local adaptation. We studied in these populations the polymorphism at second exon of MHC class II. Analysis of gene flow at regional level did not detect a signal of selection. However, at the European level, positive selection at this locus strongly indicates that different pathogenic communities structure southern range populations from northern ones.; Les modalités de flux de gènes à différentes échelles taxonomiques et spatiales représentent une des questions-clé en biologie évolutive. En effet, l'analyse des flux géniques entre espèces ou entre populations permet de mieux comprendre la mise en place des barrières intrinsèques mais également environnementales responsables de la divergence ou de la différenciation entre groupes. Nous avons étudié les barrières au flux de gènes à l'échelle macro- et microévolutive chez deux espèces d'amphibiens : le triton palmé Lissotriton helveticus et le triton ponctué L. vulgaris. Les amphibiens sont en effet un objet de choix à la fois pour l'étude des mécanismes de spéciation et de différenciation neutre ou adaptative. Premièrement, nous avons étudié ici l'introgression et le maintien de l'intégrité de ces deux espèces largement sympatriques. Malgré un taux d'hybridation faible, la majorité des populations témoignent d'événements d'introgression. Nous avons mis en évidence un déplacement de caractère reproducteur et démontré que la reconnaissance des partenaires sexuels est sans doute la barrière qui participe le plus à l'isolement reproducteur. Des facteurs exogènes influençant le sex-ratio, le ratio de taille ou la transmission du signal de reconnaissance spécifique pourraient cependant affecter la probabilité de choisir un partenaire hétérospécifique et donc la probabilité d'hybridation. Toutefois, la fréquence des événements d'hybridation ne permet sans doute pas de compenser la perte de gènes hétérospécifiques par dérive génétique d'une population à l'autre. Deuxièmement, à l'échelle intraspécifique, l'étude de la structure des populations du triton palmé a permis de mettre en évidence une différenciation globale faible aux locus microsatellites mais significative sur une région fortement drainée : la vallée de la Loire. Cette structure en métapopulation est façonnée par certains éléments paysagers jouant le rôle de barrière (cours d'eau) ou de corridor de dispersion (vallée alluviale). La structure et la variabilité des populations influencent directement les potentialités d'adaptation locale. Pour étudier les potentialités d'adaptation chez le triton palmé, nous avons étudié le polymorphisme à l'exon 2 d'un gène du CMH classe II. L'analyse du flux de gènes à l'échelle régionale n'a pas permis la détection d'un signal de sélection à ce locus. Cependant, à l'échelle européenne, une sélection positive à ce locus indique fortement que des communautés de pathogènes différentes structurent les populations méridionales, d'une part, et septentrionales, d'autre part, de l'aire de répartition.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

The major histocompatibility complex (MHC) is a crucial component of the vertebrate immune system and shows extremely high levels of genetic polymorphism. The extraordinary genetic variation is thought to be ancient polymorphisms maintained by balancing selection. However, introgression from related species was recently proposed as an additional mechanism. Here we provide evidence for introgression at the MHC in Alpine ibex (Capra ibex ibex). At a usually very polymorphic MHC exon involved in pathogen recognition (DRB exon 2), Alpine ibex carried only two alleles. We found that one of these DRB alleles is identical to a DRB allele of domestic goats (Capra aegagrus hircus). We sequenced 2489 bp of the coding and non-coding regions of the DRB gene and found that Alpine ibex homozygous for the goat-type DRB exon 2 allele showed nearly identical sequences (99.8%) to a breed of domestic goats. Using Sanger and RAD sequencing, microsatellite and SNP chip data, we show that the chromosomal region containing the goat-type DRB allele has a signature of recent introgression in Alpine ibex. A region of approximately 750 kb including the DRB locus showed high rates of heterozygosity in individuals carrying one copy of the goat-type DRB allele. These individuals shared SNP alleles both with domestic goats and other Alpine ibex. In a survey of four Alpine ibex populations, we found that the region surrounding the DRB allele shows strong linkage disequilibria, strong sequence clustering and low diversity among haplotypes carrying the goat-type allele. Introgression at the MHC is likely adaptive and introgression critically increased MHC DRB diversity in the genetically impoverished Alpine ibex. Our finding contradicts the long-standing view that genetic variability at the MHC is solely a consequence of ancient trans-species polymorphism. Introgression is likely an underappreciated source of genetic diversity at the MHC and other loci under balancing selection., PLoS Genetics, 10 (6), ISSN:1553-7390, ISSN:1553-7404

International audience

International audience

International audience

International audience

Immunological features of feline lymphocytes, immunoglobulins, monocytes/macrophages, cytokines, major histocompatibility complex and delayed-type hypersensitivity are reviewed. Attention is given to the comparison of the feline immune system with the immune systems of humans and other animals. Also presented is information on the modification of feline immunity by pathogens.

A series of lethally irradiated pigs at a dose of 10,5 grays have received a bone marrow graft either from SLA identical donors or from donors identical only for the SLA class-1 or class-2 region. A take has been observed regulary in the group of SLA identical grafted pigs and in the group of SLA class-1 matched animals, but almost never when a SLA class-1 mismatched graft was given. SLA class-2 region incompatibility did not prevent the settlement of medullary cells although their long term development appear to require identity for the whole SLA complex., Des porcs irradiés avec une dose létale de 10,5 Grays ont reçu une allogreffe de moelle osseuse de donneurs SLA identiques pour l'ensemble des 2 régions SLA contrôlant les antigènes de classe 1 et de classe 2, soit uniquement pour l'une d'entre elles. Il y a prise dans le cas des greffes SLA identiques ou d’identité limitée à la région SLA classe 1. L'incompatibilité SLA classe 1 entraîne le rejet du greffon. L’incompatibilité pour la région SLA classe 2 n’entrave pas la recolonisation ; toutefois le devenir ultérieur du greffon nécessite l’identité pour l’ensemble des gènes du complexe., Vaiman M., Rémy J., Daburon F. Influence respective des régions SLA contrôlant les antigènes de classe 1 ou de classe 2 sur l'allogreffe de la moelle osseuse chez le porc irradié. In: Bulletin de l'Académie Vétérinaire de France tome 137 n°4, 1984. pp. 473-478.