Etude de la virulence de Vibrio harveyi par des approches transcriptomiques

Le stage se déroulera au sein de l'UMRt BioEcoAgro (ULCO) de Boulogne sur mer et les expérimentations auront lieu plus précisément dans les locaux de l'Anses de Boulogne sur mer. 

Problématique et objectifs scientifiques :

La vibriose du bar (Dicentrarchus labrax), causée par les bactéries du genre Vibrio, entraine chaque année des mortalités importantes au sein des élevages. Dans le but de mieux lutter contre cette maladie, notamment en développant des solutions alternatives aux antibiotiques, il est primordial de comprendre comment et pourquoi cette pathologie se développe. Dans ce contexte, l’UMRt BioEcoAgro, et en particulier l’équipe de Boulogne sur mer (ULCO), travaille depuis plusieurs années avec différents partenaires dont Aquanord Ichtus (Gravelines) et Haliotech (Wimereux) pour étudier l’interaction entre D. labrax, Vibrio (en particulier Vibrio harveyi) et leur environnement biotique et abiotique, dans les bassins d’élevage mais aussi en conditions contrôlées. Les travaux actuellement menés, à travers le projet européen FEAMPA InovAQtion (2025-2028) et de la thèse de Léa SPECQ (2024-2027), se focalisent sur l’étude de la virulence de V. harveyi et de l’impact de l’environnement sur l’expression de cette virulence. En ce sens, le génome des souches bactériennes étudiées a été séquencé et différents gènes de virulence potentiels ont été identifiés. Cela dit, la simple présence de ces gènes ne suffit pas à expliquer les différences de virulence observées lors des challenges bactériens réalisés avec des juvéniles de bars. Pour aller plus loin, le choix a été fait de s’intéresser à l’expression de ces gènes dans différentes conditions, via des approches globales par RNA-Seq et ciblées par RT-qPCR. Cette dernière technique permettra notamment de se focaliser sur les gènes impliqués dans les systèmes de sécrétion dont l’importance a déjà été démontrée chez différentes espèces de Vibrio lors de développement de la maladie.

Le premier objectif est donc de comparer le transcriptome de V. harveyi, sous forme planctonique, en présence ou en absence de juvéniles de bars. Les résultats obtenus pourront être comparés avec ceux obtenus pour V. harveyi sous forme de biofilms étant donné qu’un partenaire du projet InovAQtion développe des approches similaires sur ces formes fixées. Afin d’appréhender l’impact potentiel de l’environnement, le transcriptome de V. harveyi sera également étudié et comparé à différentes températures, en se basant sur les températures réellement observées au sein des bassins d’élevage. Enfin, de précédentes expérimentations ont mis en avant la présence simultanée de V. harveyi et de Vibrio rotiferianus chez plusieurs poissons atteints de vibriose laissant penser à de potentielles co-infections. Des premiers essais de cocultures ont été réalisés et dans la continuité de ces essais, il serait intéressant de tester l’effet du sécrétome de V. harveyi sur V. rotiferianus et inversement pour essayer de comprendre les dynamiques observées lors de ces cocultures.

De façon plus générale : l’objectif de ce stage est de comprendre les mécanismes de virulence impliqués dans la vibriose du bar, causée par V. harveyi, mais aussi d’évaluer l’impact de paramètres biotiques (présence ou non de l’hôte, présence d’autres espèces de Vibrio) et biotiques (température) sur l’expression de cette virulence.  

Méthodologie :

Pour atteindre ces différents objectifs, les travaux s’appuieront sur des expérimentations menées in vitro au laboratoire mais aussi sur des challenges bactériens menés en conditions contrôlées au sein de la plateforme expérimentale Haliotech. Les expérimentations menées au laboratoire permettront de tester l’effet de la température sur les souches de V. harveyi et en particulier sur leur transcriptome. La réalisation de challenges bactériens permettra ensuite de comparer le transcriptome de V. harveyi en présence ou en absence de juvéniles de bars. Les échantillons collectés lors de ces différentes étapes seront traités d’une part par RNA-Seq (réalisé au laboratoire qui dispose d’un séquenceur MiSeq Illumina) pour avoir une vision globale des transcriptomes, ainsi que par RT-qPCR pour cibler les gènes de virulence et en particulier ceux impliqués dans les systèmes de sécrétion. Pour ce faire, le travail pourra s’appuyez sur de précédents résultats et en particulier sur le génome complet des souches étudiées, notamment pour dessiner les amorces.

Retombées scientifiques attendues :

Les travaux envisagés à travers ce stage permettront de contribuer à une meilleure compréhension de la vibriose, dans le cadre de l'élevage du bar commun. Plus précisément, les résultats attendus permettront de mieux comprendre les mécanismes de virulence de V. harveyi, qui restent à ce jour mal connus, ainsi que l’influence de l’environnement sur ces derniers. Cela est d’autant plus important que V. harveyi et plus largement le genre Vibrio sont responsables de vibrioses chez un grand nombre d’espèces (poissons, crustacés, mollusques) entrainant des mortalités importantes, tant dans les élevages que dans le milieu naturel. Les résultats attendus contribueront par la suite à la mise en place de solutions prophylactiques, alternatives à l’utilisation d’antibiotiques, en ciblant les mécanismes de virulence qui seront spécifiquement identifiés.

Etudiant(e) en deuxième année de Master (ou dernière année de cycle Ingénieur) en Biologie,  Biologie Marine, Biologie animale, Biologie moléculaire ou Microbiologie. Les candidats doivent disposer de bonnes connaissances en biologie moléculaire et en microbiologie et doivent également disposer de savoir-faire en techniques de laboratoire pour les expérimentations menées lors des challenges bactériens et au laboratoire. Le(la) futur(e) stagiaire devra faire preuve de rigueur et de sérieux pour le suivi des protocoles expérimentaux mais aussi pour le traitement des données collectées. Une bonne maîtrise des outils de bioinformatique et de biostatistiques serait un plus. Enfin, une bonne maîtrise du français et de l’anglais est attendue.