Projet génome de Plasmodium: Approches utilisées et résultats attendus - Présentation de la 6e édition du Cours international « Atelier Paludisme » - KARENZO Jeanne et LABOUDI Majda

1. Ministère de la Santé, du Planning
Familial et de la Protection Sociale
Madagascar
Projet GProjet Géénome denome de PlasmodiumPlasmodium ::
Approches utilisApproches utiliséées et res et réésultats attendussultats attendus
Présentée
Par
Melle LABOUDI Majda Dr KARENZO Jeanne
EVALUATION
par les FACILITATEURS

2. 2
PlanPlan
II-- IntroductionIntroduction
IIII-- Pourquoi les projets gPourquoi les projets géénomenome PlasmodiumPlasmodium??
IIIIII-- IntIntéérêt des projets grêt des projets géénome dunome du PlasmodiumPlasmodium
IVIV-- Projets de gProjets de géénomenome PlasmodiumPlasmodium connusconnus
VV-- PlasmoPlasmo DBDB
VIVI-- Approches utilisApproches utiliséés dans le projet gs dans le projet géénomenome PlasmodiumPlasmodium
VIIVII-- RRéésultats attendussultats attendus
VIIIVIII-- Pourquoi le sPourquoi le sééquenquenççage du gage du géénomenome PlasmodiumPlasmodium desdes
animaux?animaux?
ConclusionConclusion
PerspectivesPerspectives

3. 3
IntroductionIntroduction
140140 àà 150 esp150 espèècesces plasmodialesplasmodiales connues infectant desconnues infectant des
vertvertéébrbrééss
P.P. malariaemalariaeP. ovaleP. ovaleP.P. vivaxvivaxP.P. falciparumfalciparum,,
ll’’homme ethomme et
aux grandsaux grands
singessinges
spspéécifiques de lcifiques de l’’hommehomme

4. 4
Pourquoi les projets gPourquoi les projets géénomenome
Plasmodium?Plasmodium?
L’échec de toutes les tentatives de vaccin.
L’apparition de résistances aux Antipaludiques
Le faible nombre de nouvelles cibles thérapeutiques,
lié au fait que le génome de P. falciparum n’est pas très
bien connu

5. 5
IntIntéérêt des projets grêt des projets géénome dunome du
PlasmodiumPlasmodium
Recherche des nouvelles méthode de diagnostic du Plasmodium
Identification des gIdentification des gèènes rnes réésistantssistants
-- Permet de comprendre le mPermet de comprendre le méécanismecanisme
- Recherche de nouveaux médicaments
- Développement de nouveaux outils performants de suivi
évaluation des activités de lutte contre le paludisme
Permet le dPermet le dééveloppement des nouvelles stratveloppement des nouvelles stratéégiesgies Recherche
vaccinale
Avoir une base de données sur le génome de Plasmodium accessible
par le web
Comprendre la biologie du parasiteComprendre la biologie du parasite

6. 6
Red: indicates species for which sequencing
is requested
( John Adams et al, 2007 )
Blod : species already sequenced,
Phylogenetic tree of Plasmodium
**: Denotes species that infect humans

7. 7
Projets de génome Plasmodium Connus
( Carlton J, 2003)

8. 8
Projets génome plasmodium réalisés par
Wellcome Trust Sanger Institute
(http://www.sanger.ac.uk,Wellcome trust Sanger institut (2007) projet de génome de
P. falciparum)

9. 9
SangerSangerTIGRTIGRSangerSangerSangerSangerTIGRTIGRTIGR, USA,TIGR, USA,
SangerSanger
InstitutInstitut
PubPubPubPubEnEn prprééppPubPubInIn prepprepPubPubSituationSituation
4X4X5X5X8X8X2x2x10X10XSSééquencequence
complcomplèètete
Final dataFinal data
14.970*14.970*5,8785,878NKNKNKNKNKNK5.4035.403## GGèènesnes
24,324,322,822,8~~ 3535NKNK~~ 454519,419,4(G+C) %(G+C) %
14141414nknkNKNK14141414## ChromosomeChromosome
16,916,923?123?1~~ 2525NKNK~~ 272723,323,3Taille( Mo)Taille( Mo)
RodentRodentRodentRodentMonkeyMonkeyChimpChimpHumanHumanHumanHumanHôteHôte
NK: non connu; En prép: en préparation; TIGR: The Institute for Genomic Research;
* Une surestimation en raison du caractère partiel des données du génome
Caractéristiques du génome de Plasmodium
P.P.
falciparumfalciparum
P.P.
vivaxvivax
P.P.
relictumrelictum
P.P.
knowlesiknowlesi
P.P.
yoeliiyoelii
P.P.
ChabaudiChabaudi

10. 10
Global distribution of P. falciparum
parasites that have been sequenced
( John Adams et al, 2007 )

11. 11
Approches utilisApproches utiliséés danss dans
le Projets de gle Projets de géénomenome PlasmodiumPlasmodium
Un consortium aUn consortium a ééttéé formforméé en 1996 pour sen 1996 pour sééquencer lequencer le
ggéénomenome
le travail est rle travail est rééparti entre trois groupes :parti entre trois groupes :
-- LeLe Wellcome Trust Sanger Institute --
-- L'universitL'universitéé dede StanfordStanford..
-- L'institut pour la recherche gL'institut pour la recherche géénomique/ Centre navalnomique/ Centre naval
de recherches mde recherches méédicalesdicales
(http://www.sanger.ac.uk,Wellcome Trust Sanger Institute, 2007)

12. 12
LeLe PlasmoDBPlasmoDB
Augmenter l'utilisation des vastes quantités de données émergeant des
projets génome par la communauté mondiale de recherches sur le paludisme
But:
(www.plasmoDB.org)
Base de donnBase de donnéées officielle de ses officielle de sééquence de gquence de géénomenome P.P. falciparumfalciparum,,
RRéésultat dsultat d’’un consortium dun consortium d’’Institutions de recherchesInstitutions de recherches
ActuellementActuellement
Banque dBanque d’’information sur 5 espinformation sur 5 espèèces parasitairesces parasitaires
donne des outils pour la comparaison croisdonne des outils pour la comparaison croiséée entre les espe entre les espèècesces

13. 13
DonnDonnéées disponible danses disponible dans
lele plasmoDBplasmoDB
Contient des donnContient des donnéées finie et non finie sures finie et non finie sur
la sla sééquence du gquence du géénome de 5 espnome de 5 espèèces duces du
PlasmodiumPlasmodium :: P.P. falciparumfalciparum
P.P. vivaxvivax..
P.P. yoeliiyoelii
P.P. chabaudichabaudi
P.P. bergheiberghei

14. 14
Pourquoi le sPourquoi le sééquenquenççage du gage du géénome denome de
PlasmodiumPlasmodium des animaux ?des animaux ?
Permettra de connaPermettra de connaîître le comportement des parasites detre le comportement des parasites de
PlasmodiumPlasmodium avec leurs hôtes et les vecteursavec leurs hôtes et les vecteurs
Facilitera lesFacilitera les éétudes biologiques, biochimiques et cellulairestudes biologiques, biochimiques et cellulaires
ddéétailltailléées dues du PlasmodiumPlasmodium

15. 15
Pourquoi faire le sPourquoi faire le sééquenquenççage du gage du géénomenome
dede PlasmodiumPlasmodium des animaux ?des animaux ?
Modèle d’étude des aspects biologiques du
parasite
P. berghei
Modèle dans la recherche des vaccins agissant
au niveau du stade pré-erythrocytaire
P. yoelii:
Réponse immunologiques et la virulence dans
le paludisme
P. chabaudi
P. vivax : les études sur l’efficacité des
médicaments
P. cynomolgi
UsageEspèces
plasmodiales
( John Adams et al, 2007 )

16. 16
RRéésultats attendussultats attendus
La découverte d’un nouveau traitement
anti-paludique
L’importante utilisation des données génome permettra de
développer un vaccin efficace contre le paludisme
Progresser dans l'inventaire des cibles possibles
pour des traitements antipaludiques

17. 17
ConclusionConclusion
La comparaison des génomes entre les espèces de Plasmodium pourrait
alors fournir une indication plus claire sur la position phylogénétique du
Plasmodium et constituer un repère génétique
La détermination du génome de Plasmodium et l'analyse moléculaire des
populations de parasites devrait augmenter le potentiel pour la découverte
Le temps et les fonds nécessaires pour générer les Ressources
génomique et postgénomques du Plasmodium sont importants
Investissement est indispensable pour progresser
dans la recherche

18. 18
Perspectives (1)Perspectives (1)
ccomprendre comment et pourquoi les espomprendre comment et pourquoi les espèècesces
plasmodialesplasmodiales entraentraîînent la maladie et survivent dansnent la maladie et survivent dans
leurs hôtes et vecteurs:leurs hôtes et vecteurs:
--les interactions hôteles interactions hôte –– parasiteparasite
-- vecteurvecteur -- parasiteparasite
-- vecteurvecteur -- hôtehôte
EEtudiertudier ll’’expression des gexpression des gèènes et les caractnes et les caractèèresres
structurels des protstructurels des protééinesines
ccomprendre les gomprendre les gèènes clefs qui sont impliqunes clefs qui sont impliquéés dans las dans la
vie du parasites du paludisme humain aux diffvie du parasites du paludisme humain aux difféérentesrentes
éétapes qui se produisent chez le hôte et le vecteurtapes qui se produisent chez le hôte et le vecteur

19. 19
Perspectives (2)Perspectives (2)
DDéévelopper des systvelopper des systèèmes modmes modèèles animaux et desles animaux et des
éétudes humaines de population qui aideronttudes humaines de population qui aideront àà rréépondrepondre
aux questions scientifiques concernant leaux questions scientifiques concernant le Plasmodium.Plasmodium.
DDéévelopper des nouveaux mvelopper des nouveaux méédicaments,dicaments,
des vaccins?des vaccins?
EEtablirtablir uneune ccomparaison des gomparaison des géénomes des diffnomes des difféérentesrentes
espespèèces deces de PlasmodiumPlasmodium

20. 20
RRééfféérence bibliographiquerence bibliographique
Carlton J, 2003: The Plasmodium vivax genome sequencing project, Review,
TRENDS in Parasitology, Vol.19 N°5, P: 227 -231,http://parasites.trends.com
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,,http://http://www.vivaxmalaria.comwww.vivaxmalaria.com
John Adams et al, 2007: Comprehensive sequencing proposal for Plasmodium
Wellcome Trust Sanger Institute, 2007: projet de génome de P. falciparum,
http://www.sanger.ac.uk
Gardner, M.J. et al, 2002: Genome sequence of the human malaria parasite
Plasmodium falciparum. Nature 419, 498–511
www.sgpp.org/structures.shtml
www.plasmoDB.org
MouchetMouchet J et al, 2004:J et al, 2004: BiodiversitBiodiversitéé dudu paludismepaludisme dansdans lele mondemonde, Editions J., Editions J.
LibbeyLibbey..
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Poonam Verma & Y.D. Sharma, 2003: Malaria genome project and its impact
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21. 21