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Tiques et bactéries, une symbiose sous la loupe des scientifiques

Dans le cadre du projet MICROM, des chercheurs retracent l’histoire évolutive des interactions entre les tiques et leurs symbiotes, en particulier les bactéries des genres "Coxiella" et "Francisella".

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Cette exploration, au-delà de son intérêt fondamental pour l’écologie évolutive, vise à éclairer les mécanismes d’adaptation des tiques à l’hématophagie. Une meilleure compréhension de ces processus pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies de contrôle de ces vecteurs de maladies. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents pathogènes, dépendent pourtant d’une symbiose mutualiste avec des bactéries intracellulaires non pathogènes pour leur nutrition et leur développement. Parmi ces symbiotes nutritionnels, les bactéries du genre "Coxiella" dominent, co-évoluant avec les tiques depuis des millions d’années et illustrant une remarquable stabilité évolutive de cette association. Cependant, certaines lignées de tiques montrent une perte secondaire de ces symbiotes "Coxiella", remplacés par des bactéries intracellulaires, mais non apparentées, du genre "Francisella". Ce reportage a été réalisé et financé dans le cadre de l'appel à projet Sciences Avec et Pour la Société (SAPS).
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Collecte de tiques dans leur milieu naturel à l’aide d’un drapeau en coton blanc

Collecte de tiques dans leur milieu naturel à l’aide d’un drapeau en coton blanc. Hématophages strictes (se nourrissant exclusivement de sang), les tiques possèdent des organes dédiés à la détection des vibrations, des odeurs ou encore du CO2, venant des animaux et des humains. Au passage du tissu entre le sous-bois et la zone ouverte, elles s’y accrochent, espérant y trouver de quoi se nourrir ; elles sont alors récupérées et placées dans des tubes pour être étudiées en laboratoire. Les tiques…

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Collecte de tiques dans leur milieu naturel à l’aide d’un drapeau en coton blanc
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Récupération de tiques sur un tissu de prélèvement après ratissage

Récupération de tiques sur un tissu de prélèvement après ratissage de l'interface entre le sous-bois et la zone ouverte. Hématophages strictes (se nourrissant exclusivement de sang), les tiques possèdent des organes dédiés à la détection des vibrations, des odeurs ou encore du CO2 venant des animaux et des humains. Au passage du tissu, elles s’y accrochent, espérant y trouver de quoi se nourrir ; elles sont alors récupérées et placées dans des tubes pour être étudiées en laboratoire. Les…

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Récupération de tiques sur un tissu de prélèvement après ratissage
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Récupération de tiques sur un tissu de prélèvement après ratissage

Récupération de tiques sur un tissu de prélèvement après ratissage de l'interface entre le sous-bois et la zone ouverte. Hématophages strictes (se nourrissant exclusivement de sang), les tiques possèdent des organes dédiés à la détection des vibrations, des odeurs ou encore du CO2 venant des animaux et des humains. Au passage du tissu, elles s’y accrochent, espérant y trouver de quoi se nourrir ; elles sont alors récupérées et placées dans des tubes pour être étudiées en laboratoire. Les…

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Récupération de tiques sur un tissu de prélèvement après ratissage
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Récupération de tiques sur un tissu de prélèvement après ratissage

Récupération de tiques sur un tissu de prélèvement après ratissage de l'interface entre le sous-bois et la zone ouverte. Hématophages strictes (se nourrissant exclusivement de sang), les tiques possèdent des organes dédiés à la détection des vibrations, des odeurs ou encore du CO2 venant des animaux et des humains. Au passage du tissu, elles s’y accrochent, espérant y trouver de quoi se nourrir ; elles sont alors récupérées et placées dans des tubes pour être étudiées en laboratoire. Les…

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Récupération de tiques sur un tissu de prélèvement après ratissage
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Tiques collectées dans leur milieu naturel, dont l'identification taxonomique va être réalisée

Tiques collectées dans leur milieu naturel, dont l'identification taxonomique va être réalisée à l'aide d'un microscope. Lorsque cela est possible, les scientifiques déterminent visuellement l’espèce. Il existe deux grandes familles de tiques : les tiques dures et les tiques molles. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents pathogènes, dépendent de bactéries intracellulaires non pathogènes, comme "Coxiella" ou "Francisella", avec lesquelles elles entretiennent une symbiose mutualiste indispensable…

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Tiques collectées dans leur milieu naturel, dont l'identification taxonomique va être réalisée
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Identification taxonomique, à l'aide d'un microscope, de tiques collectées dans leur milieu naturel

Identification taxonomique, à l'aide d'un microscope, de tiques collectées dans leur milieu naturel. Lorsque cela est possible, les scientifiques déterminent visuellement l’espèce. Il existe deux grandes familles de tiques : les tiques dures et les tiques molles. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents pathogènes, dépendent de bactéries intracellulaires non pathogènes, comme "Coxiella" ou "Francisella", avec lesquelles elles entretiennent une symbiose mutualiste indispensable à leur nutrition et…

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Identification taxonomique, à l'aide d'un microscope, de tiques collectées dans leur milieu naturel
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Identification taxonomique, à l'aide d'un microscope, de tiques collectées dans leur milieu naturel

Identification taxonomique, à l'aide d'un microscope, de tiques collectées dans leur milieu naturel. Lorsque cela est possible, les scientifiques déterminent visuellement l’espèce. Il existe deux grandes familles de tiques : les tiques dures et les tiques molles. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents pathogènes, dépendent de bactéries intracellulaires non pathogènes, comme "Coxiella" ou "Francisella", avec lesquelles elles entretiennent une symbiose mutualiste indispensable à leur nutrition et…

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Identification taxonomique, à l'aide d'un microscope, de tiques collectées dans leur milieu naturel
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Identification taxonomique, à l'aide d'un microscope, de tiques collectées dans leur milieu naturel

Identification taxonomique, à l'aide d'un microscope, de tiques collectées dans leur milieu naturel. Lorsque cela est possible, les scientifiques déterminent visuellement l’espèce. Il existe deux grandes familles de tiques : les tiques dures et les tiques molles. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents pathogènes, dépendent de bactéries intracellulaires non pathogènes, comme "Coxiella" ou "Francisella", avec lesquelles elles entretiennent une symbiose mutualiste indispensable à leur nutrition et…

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Identification taxonomique, à l'aide d'un microscope, de tiques collectées dans leur milieu naturel
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Identification taxonomique, à l'aide d'un microscope, de tiques collectées dans leur milieu naturel

Identification taxonomique, à l'aide d'un microscope, de tiques collectées dans leur milieu naturel. Lorsque cela est possible, les scientifiques déterminent visuellement l’espèce. Il existe deux grandes familles de tiques : les tiques dures et les tiques molles. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents pathogènes, dépendent de bactéries intracellulaires non pathogènes, comme "Coxiella" ou "Francisella", avec lesquelles elles entretiennent une symbiose mutualiste indispensable à leur nutrition et…

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Identification taxonomique, à l'aide d'un microscope, de tiques collectées dans leur milieu naturel
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Dissection d'une tique afin d'extraire les organes abritant des bactéries du genre "Coxiella"

Dissection d'une tique récupérée dans son milieu naturel afin d'extraire les organes abritant des bactéries du genre "Coxiella". À partir des tubes de Malpighi et des ovaires, les scientifiques éliminent l'ADN des tiques afin d'isoler celui des bactéries et tenter de reconstituer leur génome. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents pathogènes, dépendent de bactéries intracellulaires non pathogènes, comme "Coxiella" ou "Francisella", avec lesquelles elles entretiennent une symbiose mutualiste…

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Dissection d'une tique afin d'extraire les organes abritant des bactéries du genre "Coxiella"
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Tiques conservées dans un élevage à 25 °C et avec une humidité de 80 %

Tiques conservées dans un élevage à 25 °C et avec une humidité de 80 %. Les scientifiques gardent environ 10 000 tiques de 10 espèces différentes allant du stade juvénile au stade adulte, ce qui en fait l'un des plus grands élevages d'espèces de tiques molles au monde. Ces dernières ont la particularité de se gorger de sang en quelques heures et sont nourries sur membrane artificielle avec du sang toutes les 7 semaines. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents pathogènes, dépendent de bactéries…

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Tiques conservées dans un élevage à 25 °C et avec une humidité de 80 %
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Tiques conservées dans un élevage à 25 °C et avec une humidité de 80 %

Tiques conservées dans un élevage à 25 °C et avec une humidité de 80 %. Les scientifiques gardent environ 10 000 tiques de 10 espèces différentes allant du stade juvénile au stade adulte, ce qui en fait l'un des plus grands élevages d'espèces de tiques molles au monde. Ces dernières ont la particularité de se gorger de sang en quelques heures et sont nourries sur membrane artificielle avec du sang toutes les 7 semaines. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents pathogènes, dépendent de bactéries…

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Tiques conservées dans un élevage à 25 °C et avec une humidité de 80 %
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Pesée de tiques, avant et après leur alimentation en sang, dans un élevage à 25 °C et 80 % d’humidité

Pesée de tiques, avant et après leur alimentation en sang, dans un élevage maintenu à 25 °C et à 80 % d’humidité. Environ 10 000 tiques de 10 espèces différentes, allant du stade juvénile au stade adulte, y sont conservées, ce qui en fait l'un des plus grands élevages d'espèces de tiques molles au monde. Ces dernières ont la particularité de se gorger de sang en quelques heures et sont nourries sur membrane artificielle avec du sang toutes les 7 semaines. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents…

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Pesée de tiques, avant et après leur alimentation en sang, dans un élevage à 25 °C et 80 % d’humidité
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Analyse d’images en microscopie électronique de cellules de tiques avec des marquages fluorescents de l’ADN

Analyse d’images en microscopie électronique (plateforme MRI), de cellules de tiques avec différents marquages fluorescents de l’ADN. Grâce à des sondes spécifiques, les scientifiques peuvent cibler l’ADN des bactéries qui les intéressent, ici les bactéries du genre "Francisella". Les différents contrastes permettent de distinguer les bactéries "Francisella" en vert, les "Rickettsia" en jaune, l’ensemble des bactéries en rouge, ainsi que le marquage total de l’ADN. Les tiques, vecteurs majeurs…

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Analyse d’images en microscopie électronique de cellules de tiques avec des marquages fluorescents de l’ADN
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Extraction d’ADN à partir d'un lysat d'organes de tiques

Extraction d’ADN à partir d'un lysat d'organes de tiques. Après avoir récupéré des organes où se trouvent les bactéries "Coxiella" et "Francisella", une lyse mécanique et des étapes de purification permettant d’extraire l’ADN sont réalisées. Ensuite, une réaction de polymérisation en chaine quantitative en temps réel (qPCR) est réalisée pour déterminer la quantité d’ADN et la présence de communautés bactériennes dans l’ADN extrait, grâce à la fluorescence. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents…

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Extraction d’ADN à partir d'un lysat d'organes de tiques
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Extraction d’ADN à partir d'un lysat d'organes de tiques

Extraction d’ADN à partir d'un lysat d'organes de tiques. Après avoir récupéré des organes où se trouvent les bactéries "Coxiella" et "Francisella", une lyse mécanique et des étapes de purification permettant d’extraire l’ADN sont réalisées. Ensuite, une réaction de polymérisation en chaine quantitative en temps réel (qPCR) est réalisée pour déterminer la quantité d’ADN et la présence de communautés bactériennes dans l’ADN extrait, grâce à la fluorescence. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents…

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Extraction d’ADN à partir d'un lysat d'organes de tiques
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De l'ADN extrait de tiques est inséré dans une machine de qPCR

De l'ADN extrait de tiques est inséré dans une machine de réaction de polymérisation en chaine quantitative en temps réel (qPCR) pour déterminer, grâce à la fluorescence, la quantité d’ADN et la présence des bactéries d’intérêt. Après avoir récupéré des organes où se trouvent les bactéries "Coxiella" et "Francisella", une lyse mécanique et des étapes de purification permettent d’extraire l’ADN, qui sera ensuite analysé en qPCR. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents pathogènes, dépendent de…

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De l'ADN extrait de tiques est inséré dans une machine de qPCR
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Analyses biostatistiques et métagénomiques pour la reconstitution d’un génome bactérien

Analyses biostatistiques et métagénomiques visant à reconstituer un génome bactérien dans le cadre d’une étude sur les tiques. Après extraction de l’ADN de tiques et observation en microscopie électronique des communautés bactériennes, les scientifiques réalisent des analyses bio-informatiques. Ces analyses permettent d'étudier la diversité des communautés bactériennes en fonction des espèces de tiques et de reconstituer les génomes bactériens. Les tiques, vecteurs majeurs d’agents pathogènes,…

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Analyses biostatistiques et métagénomiques pour la reconstitution d’un génome bactérien

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