Thèse Compréhension de la Plasticité Génomique des Mycoplasmes Dynamique Évolutive et Transfert Horizontal dans les Populations Animales Sauvages et Domestiques H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Institut National Polytechnique de Toulouse École doctorale : SEVAB - Sciences Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques et Bioingenieries Laboratoire de recherche : IHAP - Laboratoire Interactions Hôtes-Agents Pathogènes Direction de la thèse : Xavier NOUVEL ORCID 0000000337894418 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-01T23:59:59 Les mycoplasmes sont des bactéries de petite taille, dépourvues de paroi cellulaire, responsables de nombreuses infections chez l'Homme et les animaux. Ils colonisent une grande diversité d'hôtes et de niches écologiques, incluant la faune sauvage et les animaux de production. Malgré leur importance sanitaire et économique, leur diversité génétique, leur évolution ainsi que leurs mécanismes d'adaptation aux différents hôtes restent encore insuffisamment compris.
L'Université de Vienne, avec laquelle collabore le laboratoire, dispose d'une collection unique de plus d'une centaine de génomes de mycoplasmes récemment obtenus par séquençage haut débit (Illumina et Oxford nanopore). Ces génomes proviennent d'isolats issus de différents compartiments : faune sauvage (hérissons, rapaces...) et animaux de production (bovins, porcs, volailles). Cet ensemble constitue une opportunité exceptionnelle pour étudier la diversité génétique et les dynamiques évolutives des mycoplasmes dans une approche intégrée One Health.
Le projet s'intéresse aux génomes accessoires, et en premier lieu aux éléments génétiques mobiles ou mobilome (éléments conjugatifs intégratifs ou ICE, phages, éléments transposables ou IS, systèmes de défense de type Restriction/Modification ou CRISPR). Ces éléments sont connus pour contribuer à la plasticité génomique, notamment en permettant l'acquisition de gènes impliqués dans la virulence, l'adaptation ou le tropisme, via des transferts génétiques horizontaux chez les mycoplasmes.
Les séquences génomiques disponibles et à venir permettront de mener des analyses de génomique comparative, avec pour objectifs de documenter le mobilome, d'identifier le pan-génome, le core-génome ainsi que les génomes accessoires associés à l'adaptation aux hôtes. Ces analyses permettront de reconstruire l'histoire évolutive des souches et des espèces et d'explorer les transferts horizontaux de gènes potentiellement impliqués dans la virulence ou le tropisme. Ainsi l'étude comparative des génomes de mycoplasmes issus d'un large panel d'animaux provenant d'écosystèmes variés contribuera à une meilleure compréhension de leur dynamique écologique et de leurs mécanismes d'adaptation. Par ailleurs, la grande majorité de ces isolats ayant été ontenue à partir d'individus présentant des signes cliniques associés aux infections à mycoplasmes, cette étude permettra également d'identifier des gènes potentiellement impliqués dans la virulence et le pouvoir pathogène.
Les mycoplasmes appartiennent à un groupe de bactéries caractérisées par leur génome réduit et leur grande plasticité génétique. Ils sont responsables de nombreuses maladies chez les animaux d'élevage (atteintes respiratoires, articulaires, troubles de la reproduction, baisse de performances zootechniques) et sont également détectés chez de nombreuses espèces de la faune sauvage.
L'étude du mobilome est un axe clé pour comprendre la diversité et l'évolution des mycoplasmes, car les éléments génétiques mobiles (ICE, phages, IS) sont associés à des transferts génétiques horizontaux permettant l'acquisition de traits adaptatifs et de virulence. La connaissance actuelle de ces éléments est limitée, particulièrement pour les isolats issus de la faune sauvage.
Dans une approche One Health, il est crucial de comprendre comment la faune sauvage et les animaux domestiques interagissent comme réservoirs et comment les mycoplasmes échangent du matériel génétique entre ces compartiments. Les technologies de séquençage récentes et la génération d'une base de plus de 100 génomes offrent une opportunité unique pour une analyse intégrée des mobilomes et des dynamiques évolutives.
Le projet vise à mieux comprendre la diversité, l'évolution et l'adaptation des mycoplasmes à travers l'analyse de leurs génomes et plus particulièrement de leurs génomes accessoires. Il repose sur la constitution d'une base de données de génomes issus de la faune sauvage et d'animaux de production suivie de l'identification du mobilome (phages, IS et ICE), des systèmes de défense bactérienne (RM, CRISPR) et des répertoires de gènes de virulence et de spécificité d'hôte. L'analyse du pan- et core-genome et des transferts horizontaux permettra de caractériser la plasticité génomique et l'acquisition de traits adaptatifs. Des outils de bio-informatique automatisés seront développés pour détecter les ICE, les événements de transfert et les liens entre espèces ou souches de différents compartiments. Parallèlement, des études expérimentales de transfert génétique in vitro permettront d'explorer les fonctions et capacités adaptatives du mobilome. Le doctorant participera aux analyses bioinformatiques, à la gestion de la base de données et aux expérimentations, contribuant ainsi à prédire l'émergence des mycoplasmoses et à mieux comprendre l'évolution des mycoplasmes.