Linda KOHL

Diplômes et position

1990/95:     Doctorat de Sciences Biomédicales, UCL, Brucelles, Belgique (Dir: P. Michels)

1995/00:    Postdoctorat à l'Université de Manchester, Royaume-Uni (PI: K. Gull)

2001/03:    Postdoctorat dans l'USM503, Muséum National d'Histoire Naturelle, Paris, France (PI: P. Bastin)

2010:         Habilitiation à Diriger des Recherches , Université Pierre et Marie Curie, Paris

2004-...:     Maître de Conférences, UMR7245, MNHN/CNRS, équipe PPL (Parasites et Protistes Libres)

Activités de recherche: 1. Etude de la tubuline chez les filaires

Récemment, j'ai décidé de changer l'orientation de mes recherches : des organismes unicellulaires, comme les Trypanosomes et  Plasmodium (voir ci-dessous), je suis passée à l'étude des parasites multicellulaires, en particulier les filaires. Ce travail est effectué en collaboration avec la Professeur Coralie Martin, dans notre unité de recherche, qui étudie les filaires depuis de nombreuses années.

Parmi les maladies tropicales négligées (MTN), les infections par les nématodes constituent la plus grande proportion, avec une estimation de 1,5 milliard d'infections. Les scientifiques, les bailleurs de fonds, les organisations non gouvernementales et, surtout, les groupes d'experts gouvernementaux des pays endémiques s'accordent à dire que l'élimination de ces MTN ne sera pas atteinte d'ici 2030, la principale étape de la feuille de route des objectifs de développement durable de l'OMS, et que de nouveaux médicaments plus efficaces sont nécessaires. Dans le cas des filarioses, les médicaments doivent soit tuer soit stériliser les vers adultes qui vivent longtemps (10 à 15 ans). De cette façon, la transmission peut être arrêtée et les maladies peuvent être éliminées par une administration massive et en ciblant la population infectée restante par des méthodes de test et de traitement. Les efforts mondiaux pour éliminer les infections helminthiques ou pour fournir des soins individuels aux patients sont entravés par l'absence de médicaments efficaces, abordables et accessibles.

Nous souhaitons déterminer le mode d'action de l'Oxfendazole (OXF), un anthelminthique benzimidazole utilisé dans des formulations orales et topiques et dont l'usage vétérinaire est autorisé aux États-Unis (US) et dans l'Union européenne (UE) depuis le début des années 1990. La réutilisation d'un médicament vétérinaire existant permet de réduire les coûts et les délais de développement. OXF est une alternative prometteuse au portefeuille limité d'anthelminthiques disponibles pour traiter les infections vermineuses chez l'homme également. Au laboratoire, nous disposons d'un modèle de souris pour les filaires (Litomosoides sigmodontis).

Les benzimidazoles sont connus pour être des inhibiteurs de tubuline, ils montrent une sélectivité marquée envers la tubuline des helminthes par rapport à celle des mammifères. Mon projet consiste à étudier le mode d'action de l'Oxfendazole sur la tubuline des parasites. Les conséquences d'une perturbation du réseau de tubuline chez les parasites ne sont actuellement pas connues. Ce travail permettra d'obtenir une image plus complète du mode d'action de l'inhibiteur, ce qui facilitera la prise de décision et le développement de ce composé principal.

Activités de recherche: 2. Diversité des flagelles chez les organismes unicellulaires

Pendant ces dernières années, je me suis principalement intéressée aux flagelles de deux parasites unicellulaires : Trypanosoma brucei, agent de la maladie du sommeil, et Plasmodium, agent du paludisme, ainsi qu'aux mécanismes moléculaires qui gouvernent leur morphogenèse cellulaire.  Les deux parasites sont soumis à des contraintes environnementales très fortes, car ils doivent obligatoirement se développer au sein de deux organismes (la mouche tsé-tsé pour T. brucei, le moustique Anophèle pour Plasmodium, et l'hôte mammifère). Le challenge est d'autant plus grand que les parasites doivent transiter par des tissus différents à l'intérieur des hôtes.

Les flagelles remplissent des rôles primordiaux chez les organismes eucaryotes, comme la mobilité, la signalisation et la morphogenèse cellulaire, en particulier chez les unicellulaires. Ils comportent une structure centrale, l’axonème : 9 doublets de microtubules positionnés en cylindre entourant une paire centrale de microtubules simples, ainsi que les ponts radiaires qui font le lien entre les doublets extérieurs et la paire centrale. Trypanosoma brucei possède un flagelle tout au long de son cycle de vie, celui-ci est assemblé sur une protrusion cellulaire par un mécanisme de transport, le transport intraflagellaire. Chez Plasmodium, un seul stade de vie est flagellé, le gamète mâle, et son assemblage, indépendant d’un système de transport et extrêmement rapide, se passe dans le cytoplasme de la cellule mère.

1. Etude des moteurs moléculaires : les kinésines

Les kinésines sont des moteurs moléculaires qui se déplacent sur les microtubules en présence d’ATP. Elles sont impliquées dans le transport des organites et des vésicules, dans la division cellulaire dans la motilité cellulaire et dans la construction des flagelles. Plusieurs kinésines ont été étudiées et nous avons montré par exemple que c’est une kinésine spécifique (KIF9B) qui est responsable de la construction de la structure extra-axonémale chez T. brucei (Demonchy et al., 2009, J. Cell Bio 187 (5): 615-22). 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. D’autres kinésines sont aussi indispensables à la survie cellulaire et leur absence entraine l'apparition de cellules anormales. Finalement KIN5 semble nécessaire à l'attachement du flagelle au corps cellulaire.

Les kinésines de Trypanosoma brucei (ADN montré en rose). Dans les mutants, on voit des cellules multinuclées et des cellules avec des flagelles détachés (L. Kohl, non publié)

Récemment, en collaboration avec Derrick Robinson et Mélanie Bonhivers de l’Université de Bordeaux, nous avons identifié la première kinésine localisée au niveau du corps basal, organite à la base du flagelle. Cette protéine joue un rôle essentiel dans la survie du parasite lorsque ce dernier se trouve dans le sang du mammifère. L’absence de la kinésine TbKINX1B est létale, car elle entraine une perturbation globale du réseau endomembranaire (Perdomo et al., 2022, Parasite. 29:14).

Chez Plasmodium, la kinésine KIN8B est essentielle à la formation des gamètes mâles et en son absence, les parasites ne peuvent plus infecter les moustiques et le cycle parasitaire est arrêté (Depoix et al., 2020, Cell Microbiol. 22(3):e13121.).

2. Etude comparative chez Trypanosoma, Leishmania et Plasmodium

Malgré la conservation structurale des axonèmes, on observe de nombreuses différences d’un point de vue de l’assemblage et de la fonction, en particulier chez les unicellulaires. Peu d’études comparent les flagelles assemblés par des systèmes de transport sur des protubérances cellulaires, comme Trypanosoma et Leishmania, et ceux assemblés par polymérisation dans des cellules mère, comme Plasmodium.

Nous avons entrepris l’étude des ponts radiaires, structures centrales de l’axonème, qui jouent un rôle essentiel dans la régulation et le contrôle de la mobilité (collaboration avec les équipes de R. Wheeler (Université d’Oxford) et de Dr Sara Marques (Imperial College, Londres) et Dr Chandra Ramakrishnan (Universität Zürich, Suisse). Ces travaux nous aident à mieux comprendre la diversification des flagelles et leur mode de fonctionnement.

Collaborations

• Institut Pasteur Unité Biologie cellulaire des Trypanosomes – Dr P. Bastin.
• Université de Bayreuth (Allemagne) – Dr K. Ersfeld. Kinésines et morphogenèse de T. brucei .
• Université de Bordeaux – Dr. Derrick Robinson, Dr. Mélanie Bonhivers. Kinésines et morphogenèse de T. brucei .
• 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 Plasmodium
• Universität Zurich – Dr C. Ramakrishnan. Etude de RSP9 chez Plasmodium
• University of Oxford – Dr Richard Wheeler. Etude de RSP9 chez Leishmania
• 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.

Publications (depuis 2000)

PerdomoD,  Berdance E, Lallinger-Kube G, SahinA,  Dacheux D,  Landrein N, Cayrel A, Ersfeld K,  Bonhivers M,  Kohl L, Robinson DR. (2022) TbKINX1B, a novel BILBO1 partner, is an essential protein in bloodstream form Trypanosoma brucei. Parasite 29, 14. Sciences, 2022. 

Depoix D, Marques SR, Ferguson DJP, Chaouch S, Duguet T, Sinden RE, Grellier P, Kohl L.(2020) Vital role for Plasmodium berghei Kinesin8B in axoneme assembly during male gamete formation and mosquito transmission. Cell Microbiol. 22(3):e13121.

Fort C, Bonnefoy S, Kohl L, Bastin P. (2016) Intraflagellar transport is required for the maintenance of the trypanosome flagellum composition but not its length. J Cell Sci.;129(15):3026-41.

Benmerah A, Durand B, Giles RH, Harris T, Kohl L, Laclef C, Meilhac SM, Mitchison HM, Pedersen LB, Roepman R, Swoboda P, Ueffing M, Bastin P. (2015) The more we know, the more we have to discover: an exciting future for understanding cilia and ciliopathies. Cilia. Mar 31;4:5.

Gallet C, Demonchy R, Koppel C, Grellier P, Kohl L. (2013) A Protein Phosphatase 1 involved in correct nucleus positioning in trypanosomes. Mol Biochem Parasitol. 2013 Nov-Dec;192(1-2):49-54.

Travers MA, Florent I, Kohl L, Grellier P. (2011) Probiotics for the control of parasites: an overview. J Parasitol Res. 2011:610769. Review

Marande W, Kohl L. (2011) Flagellar kinesins in protists. Future Microbiol. 6(2):231-46. Invited Review

Berg M, Kohl L, Van der Veken P (2010) Evaluation of nucleoside hydrolase inhibitors in the treatment of African trypanosomiasis. Antimicrob Agents Chemother, 54, 1900-8.

Demonchy R, Blisnick T, Deprez C, Toutirais G, Loussert C, Marande W, Grellier P, Bastin P, Kohl L. (2009) Kinesin 9 family members perform separate functions in the trypanosome flagellum. J. Cell Biol, 187(5), 615-622.

Depoix D, Kohl L, Florent I. (2008) L’analyse fonctionnelle des gènes chez les protozoaires parasites. Biofutur, 289 : 46-51. Revue

Absalon S, Blisnick T, Bonhivers M, Kohl L, et al. (2008) Flagellum elongation is required for correct structure, orientation and function of the flagellar pocket in Trypanosoma brucei. J. Cell Sci. 121:3704-16 + front cover.

Absalon S, Blisnick T, Kohl L, Toutirais G, et al. (2008). Intraflagellar transport and functional analysis of genes required for flagellum formation in trypanosomes. Mol Biol Cell. 19(3):929-944.

Vaughan S*, Kohl L*, Ngai I, Wheeler RJ, Gull K. (2008). A repetitive protein essential for the flagellum attachment zone filament structure and function in Trypanosoma brucei. Protist. 159(1): 127-36. *equal co-autors

Absalon S*, Kohl L*, Branche C, Blisnick T, et al. (2007). Basal body positioning is controlled by flagellum formation in Trypanosoma brucei. PLoS ONE. May 9; 2(5):e437. *equal co-autors

Branche C, Kohl L, Toutirais G, Buisson J, Cosson J, Bastin P. (2006) Conserved and specific functions of axoneme components in trypanosome motility. J Cell Sci. 119 3443-55.

Kohl L., Robinson D.R. & P. Bastin (2003). Novel roles for the flagellum in cell morphogenesis and cytokinesis of trypanosomes. EMBO J. 22, 5336-46 + front cover.

Durand-Dubief M., Kohl L. & Bastin P. (2003). Efficiency and specificity of RNA interference generated by intra- and intermolecular double stranded RNA in Trypanosoma brucei. Mol. Biochem. Parasitol. 129, 11-21.

Moreira-Leite F.F., Sherwin T., Kohl L. & Gull, K. (2001). A trypanosome structure involved in transmitting cytoplasmic information during cell division. Science, 294, 610-612.

Bastin P., Ellis K., Kohl L. & Gull, K. (2000). Flagellum ontogeny in trypanosomes studied via an inherited and regulated RNA interference system. J Cell Sci. 113, 3321-332

Responsabilités et activités collectives

Responsabilités dans l'unité

• 2009 - … :      Guide d'évacuation du bâtiment 52 du MNHN
• 2012 - 2017 : Co-éditrice du journal MCAM-news, de l'unité UMR7245
• 2015 - … :     Responsable du site internet de l'équipe "Parasites et protistes Libres"

Responsabilités hors unité

• 2022 - … :      Membre élu du Conseil de Département AViV (Adaptations du Vivant)

Activités collectives

• 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)
• Expert pour des journaux scientifiques internationaux : Journal of Biological Chemistry, PloS Pathogens, Experimental Parasitology, Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Cell Research, PLoS One
• 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
• 2013 - … : Membre du GDR Cils
• 2015 -  2018, 2021-... : Représentante de l'ED227

Enseignements

A partir de 2018:

• ES5 : Diversité et biologie fonctionnelle des micro-organismes
• ES20 : Biodiversité et Ecologie Fonctionnelle des micro-organismes
• TC5 : Anatomie comparée « Mobilité des micro-organismes »
• Contrôle de l’expression génique par les acides nucléiques (SU-MNHN&UP+ Paris-Diderot)
• MVE40 : Ciblage d’un gène par ARNi (Responsable de l’UE)  (arrêté en 2019)
• Depuis 2018 : TC2 : Anglais scientifique (2 groupes)
• Depuis 2021 : Cours d’anglais au personnel (1,5H/semaine, 4 membres du personnel)

    Responsabilité de modules:

• 2014-2019 : MVE40 : Ciblage d’un gène par ARNi
• 2019-… : TC5 : Anatomie comparée

Encadrement

Etudiants en thèse

• Clément Cormerais (2022-...)
• Estelle REMION (Co-tutelle avec C. Martin, 2017-2021)
• Luz IRAZAZABAL (Co-tutelle avec I. Bastos, Université de Brasilia, 2012)
• Raphaël DEMONCHY (2006-2008).

Post-doctorants et chercheurs accueillis

• 2009-2011 : Dr W. MARANDE (2009-2011, ANR SENSOTRYPA). M. Marande a été recruté au Centre National de Ressources Génomiques Végétales à Toulouse.
• 2014 : Dr. Carla Nunes de Araujo, Université de Brasilia, Brésil

Etudiants en thèse étrangère ou en Master 2

• Maya BERG (2007, stage de 4 mois, thèse de l'Université d'Anvers, Belgique).
• Luz IRAZAZABAL (2011, Master 2)
• 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,  BTS): 10 étudiants depuis 2010