Séquence complète du génome de Plasmodium falciparum: intérêts pour les chercheurs - Présentation de la 5e édition du Cours international « Atelier Paludisme » - Abdou Razack SAFIOU - Médecin - Ministère de la Santé / PNLP - Libreville, Gabon - safiouabdourazack@yahoo.fr

1. Séquence complète duSéquence complète du
génome degénome de PlasmodiumPlasmodium
falciparumfalciparum: intérêt pour les: intérêt pour les
chercheurschercheurs
Dr Safiou Abdou Razack
EVALUATION
par les FACILITATEURS

2. PLANPLAN
IntroductionIntroduction
DéfinitionDéfinition
HistoriqueHistorique
Méthode d’analyseMéthode d’analyse
Le génome duLe génome du PlasmodiumPlasmodium
falciparumfalciparum
Intérêt pour les chercheursIntérêt pour les chercheurs
conclusionconclusion

3. IntroductionIntroduction
Plasmodium falciparumPlasmodium falciparum est responsableest responsable
de 300 millions de cas dans le mondede 300 millions de cas dans le monde
entraînant 1,5 à 2,7 millions de décèsentraînant 1,5 à 2,7 millions de décès
annuellement, la majorité en Afriqueannuellement, la majorité en Afrique subsub
sahéliennesahélienne..
On estime à 3000 le nombre d’enfants deOn estime à 3000 le nombre d’enfants de
moins de 5 ans victimes de cettemoins de 5 ans victimes de cette
infection chaque jourinfection chaque jour
La résistance aux médicaments neLa résistance aux médicaments ne
cesse de s’étendre.cesse de s’étendre.
Le développement socio économique deLe développement socio économique de
plusieurs nations pauvres estplusieurs nations pauvres est
sérieusement affecté par le paludisme.sérieusement affecté par le paludisme.
Nécessité de développer de nouvellesNécessité de développer de nouvelles
approchesapproches

4. DéfinitionDéfinition
La génomique est l’étude complète du matériel héréditaireLa génomique est l’étude complète du matériel héréditaire
des êtres vivants: parties codantes et non codantesdes êtres vivants: parties codantes et non codantes
La génomique structurale comprendLa génomique structurale comprend
:Son séquençage:Son séquençage
L’établissement de cartes du génomeL’établissement de cartes du génome
La localisation des gènes et des zones de régulation sur lesLa localisation des gènes et des zones de régulation sur les
chromosomeschromosomes
la génomique fonctionnelle étudie :la fonction desla génomique fonctionnelle étudie :la fonction des
gènes(protéine codée)gènes(protéine codée)
Leur expressionLeur expression
La régulation et les interactions entre gènesLa régulation et les interactions entre gènes
Elle nécessite l’étude des ensembles de protéines issuesElle nécessite l’étude des ensembles de protéines issues
des gènes(des gènes(protéomiqueprotéomique))

5. LeLe génomegénome estest
l'ensemble dul'ensemble du
matérielmatériel
génétique d'ungénétique d'un
individu ou d'uneindividu ou d'une
espèceespèce..
LesLes gènesgènes nene
constituent qu'uneconstituent qu'une
partie du génome.partie du génome.
CeluiCelui--ci estci est
constitué deconstitué de
moléculesmolécules
d'd'acidesacides
nucléiquesnucléiques : l': l'ADNADN
et l'et l'ARNARN..
De l’ADN à la vieDe l’ADN à la vie

6. HistoriqueHistorique
Un consortium a été formé en 1996 pourUn consortium a été formé en 1996 pour
séquencer le génome: le travail est répartiséquencer le génome: le travail est réparti
entre trois groupes :entre trois groupes :
lele centre de Sangercentre de Sanger (chromosomes 1, 3(chromosomes 1, 3--9,9,
13)13)
l'l'université de Stanforduniversité de Stanford (chromosome 12).(chromosome 12).
L'institut pour la recherche deL'institut pour la recherche de GenomicGenomic et leet le
programme de malaria du centre naval deprogramme de malaria du centre naval de
recherches médicales (chromosomes 2, 10,recherches médicales (chromosomes 2, 10,
11 et 14).11 et 14).
Le consortium a présenté le génome en 2002Le consortium a présenté le génome en 2002

7. Séquençage du génomeSéquençage du génome P. falciparumP. falciparum
Séparation des chromosomesSéparation des chromosomes
Coupure enzymatique toutes lesCoupure enzymatique toutes les
1000 à 2000 Pb de chaque1000 à 2000 Pb de chaque
chromosomechromosome
Insertion de tous les fragments dansInsertion de tous les fragments dans
des vecteurs de clonagedes vecteurs de clonage
Séquençage de tous les fragmentsSéquençage de tous les fragments

8. ReprésentationReprésentation shématiqueshématique dudu
génome de plasmodiumgénome de plasmodium
falciparum 3D7falciparum 3D7
14chromosomes14chromosomes
22,8 mégabases22,8 mégabases
(Mg)(Mg)
5314 gènes5314 gènes
protéiques estimésprotéiques estimés
Densité moyenneDensité moyenne
de gène 1gène parde gène 1gène par
4338 paires base4338 paires base

10. Méthodes classiques de caractérisation deMéthodes classiques de caractérisation de
gène à partir d’ADN génomiquegène à partir d’ADN génomique
Digestion enzymatique de l’ADNDigestion enzymatique de l’ADN
génomique au hasardgénomique au hasard
Clonage à l’aide de vecteurs (virauxClonage à l’aide de vecteurs (viraux
ou plasmidiques)ou plasmidiques)
Criblage et sélection de clonesCriblage et sélection de clones
(Anticorps)(Anticorps)
Séquençage des clones sélectionnésSéquençage des clones sélectionnés

11. IntérêtIntérêt
Rapidité dansRapidité dans
l’identification desl’identification des
gènes codantgènes codant
pour de nouveauxpour de nouveaux
antigènesantigènes
caractériséscaractérisés
RapiditéRapidité
d’analyse ded’analyse de
séquences d’ADNséquences d’ADN
RapiditéRapidité
d’analysed’analyse
d’expression ded’expression de
gènegène

12. Touré et al.
Analyse deAnalyse de transcriptomestranscriptomes dede
P.P. falciparumfalciparum ((biopucebiopuce))
.

13. IntérêtsIntérêts
Recherche deRecherche de
nouveauxnouveaux
médicamentsmédicaments
--Analyse protéomiqueAnalyse protéomique
(banques de donnée(banques de donnée
sur les protéines:sur les protéines:
inhibiteurs deinhibiteurs de
synthèse ou de voiesynthèse ou de voie
de signalisation etc..).de signalisation etc..).
Développement deDéveloppement de
nouveaux outilsnouveaux outils
performants de suiviperformants de suivi
évaluation desévaluation des
activités de lutteactivités de lutte
contre le paludismecontre le paludisme
Recherche vaccinaleRecherche vaccinale
--Facilite les études, et laFacilite les études, et la
mise au point demise au point de
nouvelles moléculesnouvelles molécules
vaccinalesvaccinales

14. ConclusionConclusion
La mise à la disposition de la séquence complèteLa mise à la disposition de la séquence complète
du génome du plasmodium falciparum offre dedu génome du plasmodium falciparum offre de
nombreuses opportunités pour de nouveauxnombreuses opportunités pour de nouveaux
médicaments mieux tolérés et la mise au pointmédicaments mieux tolérés et la mise au point
d’un vaccin enfin efficace.d’un vaccin enfin efficace.
L’utilisation de nouveaux indicateurs basés surL’utilisation de nouveaux indicateurs basés sur
des données génomiques peuvent améliorer ledes données génomiques peuvent améliorer le
monitoring des activités de lutte.monitoring des activités de lutte.
Malheureusement la génomique et protéomiqueMalheureusement la génomique et protéomique
reste peu connue. Les programmes scolaires etreste peu connue. Les programmes scolaires et
surtout universitaires médicales doivent corrigersurtout universitaires médicales doivent corriger
cette carence: c’est une urgencecette carence: c’est une urgence

15. BibliographieBibliographie
Malcolm J et al (2002) lettre à Nature sur la séquence des chromMalcolm J et al (2002) lettre à Nature sur la séquence des chromosomesosomes
dede Plasmodium falciparumPlasmodium falciparum Nature 419(3O OCTOBRE2002)Nature 419(3O OCTOBRE2002)
Touré F.(2007)Utilisation du modèle de coculture cellules endothTouré F.(2007)Utilisation du modèle de coculture cellules endothélialeséliales
humaines/humaines/P. falciparumP. falciparum pour l’analyse de la pathogénicité des isolatspour l’analyse de la pathogénicité des isolats
plasmodiaux, conférence, atelier paludisme 2007 institut Pasteurplasmodiaux, conférence, atelier paludisme 2007 institut Pasteur
Madagascar .Madagascar .
Touré F(2007).invasion érythrocytaire par les méristèmes rôle deTouré F(2007).invasion érythrocytaire par les méristèmes rôle de
l’antigène EBAl’antigène EBA--17S de17S de P. falciparumP. falciparum, conférence, atelier paludisme 2007,, conférence, atelier paludisme 2007,
institut Pasteur Madagascarinstitut Pasteur Madagascar
Ariey F.(2007)Un nouvel indicateur pour évaluer l’efficacité d’uAriey F.(2007)Un nouvel indicateur pour évaluer l’efficacité d’unn
programme de lutte contre le paludisme,atelier paludisme 2007programme de lutte contre le paludisme,atelier paludisme 2007
Madagascar.Madagascar.
Wikipédia, l’encyclopédie libre(2007).Génome,article .Wikipédia, l’encyclopédie libre(2007).Génome,article .
Trap J.(2005) Mise au point d’une puce à ADN pour le typage et lTrap J.(2005) Mise au point d’une puce à ADN pour le typage et l’étude de’étude de
la biodiversité de listéria.Rapport de stagela biodiversité de listéria.Rapport de stage
http://www.sanger.ac.uk,Welcomhttp://www.sanger.ac.uk,Welcom trust Sanger institut (2007) projet detrust Sanger institut (2007) projet de
génome degénome de Plasmodium falciparumPlasmodium falciparum
Gardner M.J.et al (2002) ordre du génome duGardner M.J.et al (2002) ordre du génome du Plasmodium falciparumPlasmodium falciparum
nature 419, 498nature 419, 498--511511