Microbiote intestinal et développement de l’obésité : une approche par métagénomique et métabolomique du concept de répondeur et non-répondeur

In recent years, numerous studies have examined the relationship between the gut microbiota and obesity. Bacterial groups have been incriminated but the mechanisms linking microbiota and obesity remain largely unknown. Intestinal microbiota consists of several hundred species and is specific for each individual. Recently, it was revealed that the potential contribution of microbiota in the development of obesity. In a previous study, our team has shown that mice without germs (called "germ-free") are resistant to obesity and metabolic disorders induced by a high calorie diet (Roy et al. 2012). Furthermore, we observed that certain conventional mice subjected to such a plan develop an important obesity and insulin resistance (responder phenotype) while others remain thin and glucose tolerant (non responder phenotype) regardless of the amount of food consumed. The mechanisms explaining this phenotype heterogeneity are currently poorly known. This PhD project aims to elucidate the mechanisms linking the intestinal microbiota in the development of obesity and disorders associated with the assumption that heterogeneity (in terms of composition and functions) of the intestinal microbiota, specific for each individual ( both in humans than in rodents), plays a role in these different responses to the same high-fat diet. To do this, conventional mice received control diet or a high fat diet for 12 weeks. At the end of this diet, mice were selected as a responder or non-responder A metagenomics approach from fecal samples taken before and after high fat diet and from responder and non-responder mice were analyzed. Microbiota profiles before and after fat diet were compared to determine the effects of this diet on the intestinal microbiota. In addition, the profile of the microbiota of responder mice was compared to that of non-responder mice in order to detect bacterial species, genes or pathways under- or over-represented in both phenotypes. Furthermore, samples of feces, urine and plasma collected before and after fat diet were analyzed by metabolomics and we have analyzed the metabolic changes induced by the effect of diet. All of this work has been aimed to identify if there is a predisposition microbiota to the development or the resistance of induced obesity. In this PhD project we used the metagenomic approach from fecal sample to identify the profiles of the intestinal microbiota in mice NR and R mice before and after fat diet in order to measure the impact of this type of diet on the microbiota, and especially to detect bacterial species, genes or metabolic pathways potentially under- or over-represented in both phenotypes. On the other hand, the approach of metabolomics has been used on samples of urine, feces and plasma before and after diet in order to visualize the metabolic changes induced by the effect of diet on the one hand and to identify metabolites (biomarkers) associated with each other hand phenotypes.Au cours des dernières années, de nombreuses études ont porté sur les relations entre le microbiote intestinal et l'obésité. Des groupes bactériens ont été incriminés et des hypothèses proposées mais les mécanismes liant microbiote et obésité restent en grande partie inconnus. Le microbiote intestinal est constitué de plusieurs centaines d’espèces et est spécifique de chaque individu. Récemment, il a été révélé l’implication potentielle de ce microbiote dans le développement de l’obésité. Lors d’une étude précédente, notre équipe a ainsi montré que les souris sans germes (dites « axéniques ») sont résistantes à l’obésité et aux désordres métaboliques induits par un régime hypercalorique (Roy et al. 2012). Par ailleurs, nous avons observé que certaines souris conventionnelles soumises à un tel régime développent une obésité et une insulinorésistance importantes (phénotype dit répondeur) tandis que d'autres restent minces et tolérantes au glucose (phénotype dit non répondeur) indépendamment de la quantité de nourriture consommée. Les mécanismes expliquant cette hétérogénéité de phénotype sont actuellement peu connus. Ce projet de thèse vise donc à élucider les mécanismes liant le microbiote intestinal au développement de l'obésité et des désordres associés en partant du principe que l'hétérogénéité (en termes de composition et de fonctions) du microbiote intestinal, spécifique de chaque individu (aussi bien chez l'homme que chez le rongeur), joue un rôle dans ces réponses différentes à un même régime hypercalorique. Pour ce faire, des souris conventionnelles ont reçu un régime contrôle ou un régime hyperlipidique pendant 12 semaines. A l’issu de ce régime, des souris ont été sélectionnées en tant que répondeuses ou non-répondeuses Une approche par métagénomique à partir d’échantillons fécaux prélevés avant et après régime hyperlipidique et issus des souris répondeuses et non-répondeuses ont été analysés. Les profils de microbiotes avant et après régime hyperlipidique ont été comparés afin de déterminer les effets de ce régime sur le microbiote intestinal. De plus, le profil du microbiote des souris répondeuses a été comparé à celui des souris non-répondeuses afin de détecter des espèces bactériennes, des gènes ou des voies métaboliques sous- ou sur-représentés dans les deux phénotypes. Par ailleurs, des échantillons de fèces, d’urine et de plasma prélevés avant et après le régime hyperlipidique ont été analysés par métabolomique et nous avons ainsi analysé les fluctuations métaboliques induites par l’effet du régime. L’ensemble de ces travaux a eu pour but d’identifier s’il existe un microbiote de prédisposition au développement ou à la résistance du développement d’une obésité induite. Au cours de ce projet de thèse nous avons utilisé l’approche de métagénomique à partir d’échantillon fécaux afin d’identifier les profils du microbiote intestinal des souris NR et des souris R avant et après régime hyperlipidique en vue de mesurer l’impact de ce type de régime sur le microbiote, et surtout de détecter les espèces bactériennes, les gènes ou les voies métaboliques potentiellement sous- ou sur-représentés dans les deux phénotypes. D’autre part, l’approche de métabolomique a été utilisée sur des échantillons d’urine, de fèces et de plasma avant et après régime afin de visualiser les fluctuations métaboliques induites par l’effet du régime d’une part et d’identifier les métabolites (biomarqueurs) associés à chacun des phénotypes d’autre part

Development of an innovative adenovirus-inspired self-assembling vaccine platform rapidly adaptable to coronaviruses and other emergent viruses

The COVID-19 pandemic clearly shows how emergent diseases can cause severe global health and economic problems. We must be prepared to react swiftly against new pathogenic agents and this requires the development of vaccines that are safe, efficient in the long-term and easily adaptable with a short revision time. To this end, the COVID-19 mRNA and adenoviral vector vaccines have been spectacular successes, permitting rapid vaccination across the world in an unprecedented manner. Here we report the design of a new adenovirus-derived vaccine technology based on non-infectious pseudo-viral nanoparticles from the serotype 3 human adenovirus. Each nanoparticle comprises sixty identical proteins that assemble to form a 30 nm diameter spherical particle. A sequence has been engineered into the surface of this protein that enables the display of a covalently-bound target antigens. To demonstrate the efficiency of this approach, we added the SARS-CoV 2 spike protein receptor binding domain (RBD), that interacts with host cell ACE2 receptors, to the surface of the nanoparticles. We first showed that the glycosylated RBD retained its ACE2-binding function when displayed on nanoparticles. We then measured the in vivo humoral response of our vaccine candidate in mice and observed a strong antibody response after the prime injection; further levels were achieved following a second booster injection. In mice preimmunized with underivatized adenoviral nanoparticles, we tested if adenovirus seroprevalence, as frequently observed in humans, was detrimental to the RBD-mediated protection provided by our vaccine candidate. Interestingly, a strong anti-coronaviral response was still observed suggesting that existing circulating anti-adenovirus antibodies are not deleterious to our vaccine platform. We then performed pseudo-CoV 2 neutralization assays and obtained higher ID50 values than observed with COVID-19 convalescent sera, thus showing the high potential efficacy of our vaccine platform. This new vaccine technology is a tool that is easily adaptable to future SARS-CoV 2 variants and, more generally, to future emergent viruses and pathogens

Сверхлегкие генераторные модули для КВЧ-терапии

Разработаны миниатюрные генераторные модули для КВЧ-терапии, лег-ко фиксируемые в любом месте тела пациента. Могут быть использованы не только в медицине

FONZIE: An optimized pipeline for minisatellite marker discovery and primer design from large sequence data sets

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Micro-and minisatellites are among the most powerful genetic markers known to date. They have been used as tools for a large number of applications ranging from gene mapping to phylogenetic studies and isolate typing. However, identifying micro-and minisatellite markers on large sequence data sets is often a laborious process.</p> <p>Results</p> <p>FONZIE was designed to successively 1) perform a search for markers via the external software Tandem Repeat Finder, 2) exclude user-defined specific genomic regions, 3) screen for the size and the percent matches of each relevant marker found by Tandem Repeat Finder, 4) evaluate marker specificity (i.e., occurrence of the marker as a single copy in the genome) using BLAST2.0, 5) design minisatellite primer pairs via the external software Primer3, and 6) check the specificity of each final PCR product by BLAST. A final file returns to users all the results required to amplify markers. A biological validation of the approach was performed using the whole genome sequence of the phytopathogenic fungus <it>Leptosphaeria maculans</it>, showing that more than 90% of the minisatellite primer pairs generated by the pipeline amplified a PCR product, 44.8% of which showed agarose-gel resolvable polymorphism between isolates. Segregation analyses confirmed that the polymorphic minisatellites corresponded to single-locus markers.</p> <p>Conclusion</p> <p>FONZIE is a stand-alone and user-friendly application developed to minimize tedious manual operations, reduce errors, and speed up the search for efficient minisatellite and microsatellite markers departing from whole-genome sequence data. This pipeline facilitates the integration of data and provides a set of specific primer sequences for PCR amplification of single-locus markers. FONZIE is freely downloadable at: <url>http://www.versailles-grignon.inra.fr/bioger/equipes/leptosphaeria_maculans/outils_d_analyses/fonzie</url></p

Target-agnostic identification of human antibodies to Plasmodium falciparum sexual forms reveals cross-stage recognition of glutamate-rich repeats

Circulating sexual stages of Plasmodium falciparum (Pf) can be transmitted from humans to mosquitoes, thereby furthering the spread of malaria in the population. It is well established that antibodies can efficiently block parasite transmission. In search for naturally acquired antibodies targets on sexual stages, we established an efficient method for target-agnostic single B cell activation followed by high-throughput selection of human monoclonal antibodies (mAbs) reactive to sexual stages of Pf in the form of gametes and gametocyte extracts. We isolated mAbs reactive against a range of Pf proteins including well-established targets Pfs48/45 and Pfs230. One mAb, B1E11K, was cross-reactive to various proteins containing glutamate-rich repetitive elements expressed at different stages of the parasite life cycle. A crystal structure of two B1E11K Fab domains in complex with its main antigen, RESA, expressed on asexual blood stages, showed binding of B1E11K to a repeating epitope motif in a head-to-head conformation engaging in affinity-matured homotypic interactions. Thus, this mode of recognition of Pf proteins, previously described only for Pf circumsporozoite protein (PfCSP), extends to other repeats expressed across various stages. The findings augment our understanding of immune-pathogen interactions to repeating elements of the Plasmodium parasite proteome and underscore the potential of the novel mAb identification method used to provide new insights into the natural humoral immune response against Pf

Gut microbiota and obesity development : metagenomic and metabolomic strategies of the responder and non-responder concept

Au cours des dernières années, de nombreuses études ont porté sur les relations entre le microbiote intestinal et l'obésité. Des groupes bactériens ont été incriminés et des hypothèses proposées mais les mécanismes liant microbiote et obésité restent en grande partie inconnus. Le microbiote intestinal est constitué de plusieurs centaines d’espèces et est spécifique de chaque individu. Récemment, il a été révélé l’implication potentielle de ce microbiote dans le développement de l’obésité. Lors d’une étude précédente, notre équipe a ainsi montré que les souris sans germes (dites « axéniques ») sont résistantes à l’obésité et aux désordres métaboliques induits par un régime hypercalorique (Roy et al. 2012). Par ailleurs, nous avons observé que certaines souris conventionnelles soumises à un tel régime développent une obésité et une insulinorésistance importantes (phénotype dit répondeur) tandis que d'autres restent minces et tolérantes au glucose (phénotype dit non répondeur) indépendamment de la quantité de nourriture consommée. Les mécanismes expliquant cette hétérogénéité de phénotype sont actuellement peu connus. Ce projet de thèse vise donc à élucider les mécanismes liant le microbiote intestinal au développement de l'obésité et des désordres associés en partant du principe que l'hétérogénéité (en termes de composition et de fonctions) du microbiote intestinal, spécifique de chaque individu (aussi bien chez l'homme que chez le rongeur), joue un rôle dans ces réponses différentes à un même régime hypercalorique. Pour ce faire, des souris conventionnelles ont reçu un régime contrôle ou un régime hyperlipidique pendant 12 semaines. A l’issu de ce régime, des souris ont été sélectionnées en tant que répondeuses ou non-répondeuses Une approche par métagénomique à partir d’échantillons fécaux prélevés avant et après régime hyperlipidique et issus des souris répondeuses et non-répondeuses ont été analysés. Les profils de microbiotes avant et après régime hyperlipidique ont été comparés afin de déterminer les effets de ce régime sur le microbiote intestinal. De plus, le profil du microbiote des souris répondeuses a été comparé à celui des souris non-répondeuses afin de détecter des espèces bactériennes, des gènes ou des voies métaboliques sous- ou sur-représentés dans les deux phénotypes. Par ailleurs, des échantillons de fèces, d’urine et de plasma prélevés avant et après le régime hyperlipidique ont été analysés par métabolomique et nous avons ainsi analysé les fluctuations métaboliques induites par l’effet du régime. L’ensemble de ces travaux a eu pour but d’identifier s’il existe un microbiote de prédisposition au développement ou à la résistance du développement d’une obésité induite. Au cours de ce projet de thèse nous avons utilisé l’approche de métagénomique à partir d’échantillon fécaux afin d’identifier les profils du microbiote intestinal des souris NR et des souris R avant et après régime hyperlipidique en vue de mesurer l’impact de ce type de régime sur le microbiote, et surtout de détecter les espèces bactériennes, les gènes ou les voies métaboliques potentiellement sous- ou sur-représentés dans les deux phénotypes. D’autre part, l’approche de métabolomique a été utilisée sur des échantillons d’urine, de fèces et de plasma avant et après régime afin de visualiser les fluctuations métaboliques induites par l’effet du régime d’une part et d’identifier les métabolites (biomarqueurs) associés à chacun des phénotypes d’autre part.In recent years, numerous studies have examined the relationship between the gut microbiota and obesity. Bacterial groups have been incriminated but the mechanisms linking microbiota and obesity remain largely unknown. Intestinal microbiota consists of several hundred species and is specific for each individual. Recently, it was revealed that the potential contribution of microbiota in the development of obesity. In a previous study, our team has shown that mice without germs (called "germ-free") are resistant to obesity and metabolic disorders induced by a high calorie diet (Roy et al. 2012). Furthermore, we observed that certain conventional mice subjected to such a plan develop an important obesity and insulin resistance (responder phenotype) while others remain thin and glucose tolerant (non responder phenotype) regardless of the amount of food consumed. The mechanisms explaining this phenotype heterogeneity are currently poorly known. This PhD project aims to elucidate the mechanisms linking the intestinal microbiota in the development of obesity and disorders associated with the assumption that heterogeneity (in terms of composition and functions) of the intestinal microbiota, specific for each individual ( both in humans than in rodents), plays a role in these different responses to the same high-fat diet. To do this, conventional mice received control diet or a high fat diet for 12 weeks. At the end of this diet, mice were selected as a responder or non-responder A metagenomics approach from fecal samples taken before and after high fat diet and from responder and non-responder mice were analyzed. Microbiota profiles before and after fat diet were compared to determine the effects of this diet on the intestinal microbiota. In addition, the profile of the microbiota of responder mice was compared to that of non-responder mice in order to detect bacterial species, genes or pathways under- or over-represented in both phenotypes. Furthermore, samples of feces, urine and plasma collected before and after fat diet were analyzed by metabolomics and we have analyzed the metabolic changes induced by the effect of diet. All of this work has been aimed to identify if there is a predisposition microbiota to the development or the resistance of induced obesity. In this PhD project we used the metagenomic approach from fecal sample to identify the profiles of the intestinal microbiota in mice NR and R mice before and after fat diet in order to measure the impact of this type of diet on the microbiota, and especially to detect bacterial species, genes or metabolic pathways potentially under- or over-represented in both phenotypes. On the other hand, the approach of metabolomics has been used on samples of urine, feces and plasma before and after diet in order to visualize the metabolic changes induced by the effect of diet on the one hand and to identify metabolites (biomarkers) associated with each other hand phenotypes

Maladie parodontale (facteur de risque des maladies cardiovasculaires ?)

NANCY1-SCD Pharmacie-Odontologie (543952101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Improving the assembly of Botrytis cinerea genome using a genetic map and a BAC ends sequences library

Session 5 : Bio-Informatics and Comparative Genomics : P5.1absen

Pre-Existing Anti-Vector Immunity to Adenovirus-Inspired VLP Vaccines Shows an Adjuvant-Dependent Antagonism

International audienceBackground/Objectives: The use of virus-like particles (VLPs) in vaccinology has expanded significantly in recent years. VLPs have the advantage of being non-infectious while effectively stimulating B cell responses through the repetitive presentation of epitope motifs on their surface. Since VLPs are often derived from human-infecting viruses, preexisting immunity may influence the immune response they elicit, warranting further investigation. Methods: We have developed a 60-mer VLP derived from human adenovirus type 3, a common pathogen. We investigated the impact of pre-existing adenovirus immunity on the immunization outcome against the linear S14P5 epitope of SARS-CoV-2, which was engineered into the particle (Ad-VLP-S14P5). To this end, antibody responses to S14P5 were evaluated following immunization with Ad-VLP-S14P5 in either naive or vector-primed mice. Results: Mice with pre-existing anti-vector immunity exhibited significantly greater anti-S14P5 antibody responses compared to vector-naive animals, demonstrating a beneficial impact of prior anti-adenovirus responses. However, the addition of an oil-in-water adjuvant for the immunizations abolished this positive impact, even leading to a deleterious effect of the pre-existing anti-vector immunity. Conclusions: The data suggest that the immune status against immunizing VLPs must be taken into consideration when designing immunization protocols. Importantly, the effects of prior immunity may vary depending on the nature of the protocol, including factors such as adjuvant use