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BAMEE
Biodiversité et Adaptation des Microorganismes Eucaryotes à leur Environnement

Linda KOHL

 
Fonction Maître de conférences, MNHN
E-mail
Téléphone 01.40.79.35.03.

 


Liste des publications

Spécialité/ discipline

Trypanosome, cytosquelette, kinésines, biologie moléculaire et cellulaire

Activités de recherche

Les kinésines, acteurs de la morphogenèse chez Trypanosoma brucei

 

Je m'intéresse à la compréhension des mécanismes moléculaires qui gouvernent la morphogenèse cellulaire du parasite Trypanosoma brucei brucei, agent de la maladie du sommeil . Les trypanosomes sont soumis à des contraintes environnementales très fortes, car ils doivent obligatoirement se développer au sein de deux organismes (la mouche tsé-tsé et l'hôte mammifère). Le challenge est d'autant plus grand qu'ils doivent transiter par des tissus différents à l'intérieur des hôtes. Ils alternent des stades prolifératifs et des stades de différentiation, non prolifératifs, qui sont pré-adaptés à l'environnement suivant. Les variations morphologiques sont accompagnées par des adaptations spectaculaires du revêtement de surface et du métabolisme (prépondérance de la glycolyse ou de la respiration selon les stades).

Lors de son cycle cellulaire, le parasite doit aussi répliquer ses organites (noyau, mitochondrie, flagelle,...) et les répartir entre les deux cellules filles. Tous les changements morphologiques, ainsi que la réplication et redistribution des organites impliquent l'utilisation de moteurs moléculaires, comme les kinésines et les dynéines.


Cycle cellulaire de Trypanosoma brucei (forme procyclique). Images en contraste de phase avec marquage de l'ADN (noyau et du kinétoplaste) par le DAPI (violet) et du flagelle en vert. K, kinétoplaste; N, noyau

 

Le génome du trypanosome comprend 58 gènes codant pour des kinésines, alors qu'il n'y en a que 45 chez l'homme. Nous proposons que ce parasite unicellulaire a besoin d'autant de kinésines pour organiser son cytosquelette composé majoritairement de microtubules. A ce jour, seulement une poignée d'entre elles a été étudiée. Mes projets actuels sont centrés autour des rôles de ces protéines motrices chez le parasite.

J'ai ainsi entrepris l'étude de deux groupes de kinésines :

1. des kinésines spécifiques aux trypanosomatidés ( T. brucei, T. cruzi, Leishmania ), qui pourraient être impliquées dans le cycle de vie du parasite

2. des kinésines impliquées dans la formation ou le fonctionnement du flagelle, car o n a montré en 2003 l'importance du flagelle dans la morphogenèse du trypanosome (Kohl et al., EMBO J, 22(20) 5336-46.).

 

Nous avons identifié la première kinésine responsable de la construction d'une structure extra-axonémale. Jusqu'ici l'idée générale était de penser que les structures extra-axonémales étaient construites de la même façon que l'axonème (transport intraflagellaire). L'absence de cette protéine entraîne des modifications structurales dans la fibre paraflagellaire, des défauts de mobilité de la cellule. En outre, ces cellules meurent après quelques jours. C'est la première fois qu'on montre un deuxième système d'assemblage au sein même du flagelle. Des cellules mammifères possèdent aussi des structures extra-axonémales, comme les fibres denses externes dans le cas des spermatozoïdes humains, et les informations obtenues dans le système trypanosome peuvent aussi apporter des indications dans les systèmes plus compliqués. Ces travaux sont publiés dans Journal of Cell Biology (Demonchy et al., 2009, 187 (5): 615-22).

 

Mutants des kinésines de la fammille KIF9 (KIF9A et KIF9B) chez Trypanosoma brucei.

Figure reproduite de Demonchy et al., 2009.

 

Plusieurs autres kinésines sont à l'étude actuellement et pour plusieurs d'entre elles les résultats préliminaires sont prometteurs : KIN1 et KIN3 sont indispensables à la survie cellulaire et leur absence entraine l'apparition de cellules anormales (multinuclées et anucléés). KIN5 semble nécessaire à l'attachement du flagelle au corps cellulaire.

 

Mutant de la kinésine KIN3 chez Trypanosoma brucei. Images en contraste de phase avec marquage de l'ADN (noyau et du kinétoplaste) par le DAPI (violet) et du flagelle en vert.

© MNHN - Linda Kohl.


Autres projets

Plusieurs autres projets en collaboration sont en cours :

•  L'étude fonctionnelle d'une kinésine chez Plasmodium , projet dirigé par Delphine Depoix (UMR7245).

•  La caractérisation de la protéine NudC, impliquée potentiellement dans la mitose, de T. brucei. Ce projet est une étude comparative de NudC chez T. brucei et Schizosaccharomyces pombe et financé par le programme Convergence ‘Cycle de la vie', de Sorbonne Universités (collaboration S. Castagnetti, UMR CNRS 7009).

•  L'étude de la protéine RSP9, protéine axonemale. Ce projet est une étude comparative de RSP9 chez Trypanosoma et Plasmodium T. brucei (collaboration S. Marques, Imperial College, Londres).


Activités d'enseignement

- 2012-… : Organisatrice et enseignante de l'UE ‘ARN interférence chez les trypanosomes (Master 2, MNHN, Université Pierre et Marie Curie et Université Paris Diderot)

- 2012-… : Cours Master 1 : TC5 Anatomie Comparée ‘Unicellulaires et Mobilité'

- 2012-… : Cours Master 1 : UDV4 ‘ Diversité et biologie fonctionnelle des micro-organismes'

- 2012-… : Cours Master 2 : ‘Contrôle de l'expression génique par les acides nucléiques '

- 2012-2013 : Cours Master2 UDV22  ‘Diversité fonctionnelle et structurale des protozoaires'

- 2014-… : Cours Master2 MVE20 Biodiversité et Ecologie Fonctionnelle des Microorganismes - spécialité MES (Microbiologie Environnement Santé)


Encadrement:

- Etudiants en thèse:

Raphaël DEMONCHY (2006-2008). Les travaux réalisés au cours de la thèse ont été publiés dans : Demonchy R, Blisnick T, Deprez C, Toutirais G, Loussert C, Marande W, Grellier P, Bastin P, Kohl L. (2009) J. Cell Biol, 187 (5), 615-622.). M. Demonchy travaille maintenant à Orphanet INSERM SC11, sur les maladies rares.

Luz IRAZAZABAL (Co-tutelle avec I. Bastos, Université de Brasilia, début mars 2012) Etude fonctionnelle d'une kinésine spécifique aux Trypanosomatidae comme la stratégie pour l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques pour la maladie de Chagas et des Leishmanioses. Financement CNPq du Brésil.

Estelle REMION (2017-...)

- Post-doctorants et chercheurs accueillis:

2009-2011 : Dr W. MARANDE (2009-2011), financé sur contrat ANR SENSOTRYPA. M. Marande a été recruté au Centre National de Ressources Génomiques Végétales à Toulouse.

2014 : Séjour de 1 an du Dr. Carla Nunes de Araujo, Université de Brasilia, Brésil dans le cadre de l'accord CAPES-COFECUB et CNPq entre le laboratoire des Interactions hôtes pathogènes de l'Université de Brasilia (UnB) et l'équipe BAMEE. Projet: The kinetoplastid-specific kinesin 1 from Trypanosoma cruzi and Leishmania braziliensis, agents of Chagas disease and Leishmaniasis. Projet financé aussi par l'ATM ‘Les microorganismes, acteurs clés des écosystèmes'.

2016 : Séjour de 3 semaines du Dr. Carla Nunes de Araujo, Université de Brasilia, Brésil dans le cadre de l'accord CAPES-COFECUB et CNPq entre le laboratoire des Interactions hôtes pathogènes de l'Université de Brasilia (UnB) et l'équipe BAMEE. Le but du séjour était de purifier les partenaires de la kinésine 1 de Trypanosoma cruzi et de Leishmania braziliensis.

- Etudiants en thèse étrangère ou en Master 2:

Maya BERG (2007, stage de 4 mois, thèse de l'Université d'Anvers, Belgique). Les travaux réalisés au cours de ce stage font partie d'un article par Berg M, Kohl L , Van der Veken P et al. (2010) Antimicrob Agents Chemother, 54 : 1900-8.

Luz IRAZAZABAL (2011, Master 2). Thèse à partir de mars 2012, en co-tutelle avec l'Université de Brasilia, Brésil, sous ma codirection (directrice, Dr I. Bastos)

Cécile PHILIPPOTEAUX (2012, Master 2 & Thèse de Pharmacie, Université de Reims).

Lysiane Pao ( M2-Pro – Université Paul Sabatier, Toulouse, 2014)

Ons Ben Aissa (M2 Spécialité agents infectieux : interaction avec leurs hôtes et l'environnement , Université de Versailles St Quentin en Yvelines, 2015)

Nour Chamseddine (M2 de Microbiologie, Université de Rouen)

Estelle Remion ( M2 Signalisation et Systèmes Intégrés en Biologie, EPHE, Paris, 2016)

 

- Etudiants en stage court (Master 1, Graduats, BTS)

Kévin MELICINE (BTS 2009, 2010)

Stéphanie LUIGGI (Master 1, 2011)

Esther AFOUTOU (BTS, 2011, 2012)

Fany FANDJOU (Master 1, 2012)

Lauriane PETIT (BTS, 2012, 2013)

Eïleen TANIER (BTS, 2013)

Anais Raia (M1, UPMC, 2013)

Guillaume Ha (M1, UPMC, 2014)

Jonathan Dikec (L3, Université Paris Est Créteil, 2015)

Coralie Thorrens (BTS , 2016)

 


Collaborations

•  Institut Pasteur Unité Biologie cellulaire des Trypanosomes, - Dr Philippe Bastin. Financé par ANR SENSOTRYPA. Rôle du flagelle du trypanosome dans la perception de l'environnement.

•  Université de Bayreuth (Allemagne) – Dr Klaus Ersfeld. Kinésines et morphogenèse de T. brucei . Depuis 2010.

•  Université de Bordeaux – Dr. Derrick Robinson. Kinésines et morphogenèse de T. brucei . Depuis 2010.

•  Laboratoire de Biologie du Développement de Villefranche sur mer (UMR7009 CNRS/UPMC) – Stefania Castagnetti : ‘Molecular mechanism of mitosis in unicellular organisms : diversity and evolution of NudC', projet financé par le programme Convergence ‘Cycle de la vie', de Sorbonne Universités.

•  Imperial College, Londres – Dr S. Marques. Etude de RSP9 chez Trypanosoma brucei

•  Université de Brasilia (Brésil) – Dr Izabella Bastos. Etude d'une kinésine spécifique aux Trypanosomatidae comme la stratégie pour l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques pour la maladie de Chagas et des Leishmanioses. Co-encadrement de la thèse de L. Irazazabal.



Responsabilités administratives et scientifiques

- 2009-2012: Responsable de la gestion scientifique et financière du projet ANR SENSOTRYPA pour l'équipe 2.

- 2014-2016: Responsable de la gestion scientifique et financière du projet ‘Molecular mechanism of mitosis in unicellular organisms : diversity and evolution of NudC' (Convergence ‘Cycle de la vie', pour l'équipe 2).

- 2009-...: Expert pour ECOS-Sud pour l'évaluation de projets de collaboration scientifique entre la France et les pays candidats (Argentine, Chili, Uruguay), FWO (Research Foundation Flanders, Belgique), BBSRC (Biotechnology and Biological Sciences Research Council, Grande-Bretagne);

- 2009-...: Expert pour des journaux scientifiques internationaux : « Experimental Parasitology », « Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Cell Research », « PLoS One »

 

Activités collectives

 

2008-2012: Membre du comité de sélection du Fonds National de la Recherche du Grand-Duché de Luxembourg (domaine Biologie) pour l'évaluation des demandes de bourses doctorales et post-doctorales

2012-2016: Membre nommé du Comité National du CNRS (section 27, Host pathogen interactions, immunology, inflammation )

2009-… : Guide d'évacuation du bâtiment 52 du MNHN

2012-2017 : Co-éditrice du journal MCAM-news, de l'unité UMR7245, qui paraît tous les 3 mois

2013-… : Membre du GDR Cils

2015-…: Co-responsable du site internet de l'équipe « Biodiversité et Adaptation des Microorganismes Eucaryotes à leur Environnement »

2015-…: Représentante de l'ED227

 


Liste des publications

 
 
 
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