Cryptococcus, Vésicules extracellulaires, ARN, Communication, Transcriptome, Champignon

Il existe un vaste corpus de littérature décrivant les interactions des cellules microbiennes au sein d'une population, régulant la croissance ou le développement sexuel par exemple. Ces interactions peuvent être directes lorsque les cellules sont en contact les unes avec les autres, mais les cellules peuvent également communiquer sur de grandes distances. La communication cellulaire à courte distance repose souvent sur des signaux peptidiques ou chimiques sécrétés par les cellules émettrices et libérés dans l'espace extracellulaire. Cependant, ce système de communication est généralement moins efficace lorsque les cellules sont éloignées les unes des autres, car les molécules de signalisation se diffusent, se diluent et peuvent être dégradées. Pour contourner ce problème, les cellules peuvent produire une grande quantité de molécules signal, soit elles peuvent inclure ces molécules dans des organelles extracellulaires spécifiques appelées Vésicules Extracellulaires (VE). Les VE sont des nanoparticules à bicouche lipidique secrétées par les cellules dans l'espace extracellulaire. Chez les mammifères, les VE participent à la communication cellulaire régulant notamment le développement mais aussi la physiologie normale de l'organisme. Elles peuvent également jouer un rôle positif ou négatif dans des situations pathologiques telles que le cancer, le diabète, etc. Dans la plupart des cas, les ARN ont été identifiés comme les molécules actives porteuses de messages transporté par les VE. Chez les pathogènes fongiques humains, les VE jouent un rôle dans l'intercommunication cellulaire, impactant la résistance aux antifongiques, la formation de biofilm, la transition levure-filament, ainsi que la réplication fongique au sein des macrophages et la virulence. Cependant, les bases physiques des messages échangés et leurs mécanismes d'actions restent largement inconnus même si, par analogie avec d'autres systèmes, on peut anticiper que certaines molécules d'ARN pourraient jouer un rôle essentiel. Mon projet de thèse était d'étudier les mécanismes de communication intercellulaire médiés par les ARN associés aux VE chez C. neoformans. Dans un premier temps, j'ai étudié la structure et la spécificité du transcriptome vésiculaire de C. neoformans par rapport au transcriptome cellulaire. J'ai utilisé de nouvelles stratégies de purification des VE pour confirmer que certaines molécules d'ARN leur étaient associées. J'ai ensuite utilisé diverses stratégies de séquençage pour les caractériser. J'ai ainsi démontré la présence de siARN et de tRF dont certains sont enrichis dans les vésicules suggérant un adressage actif de ces molécules vers ces organelles. J'ai aussi mis en évidence la présence de nombreux snoARN. Dans un deuxième temps, j'ai utilisé ces informations pour essayer de mettre au point des essais de communication intercellulaires. Ma première approche consistait à construire une souche émettrice produisant des VE contentant des siRNA spécifiques d'un gène rapporteur exprimé par une souche réceptrice. La deuxième stratégie était d'identifier des phénotypes associés à la délétion de snoRNAs chez C. neoformans et de complémenter ces phénotypes par l'intermédiaire des VE produites par une souche sauvage. Pour la troisième stratégie, l'idée était de construire des souches émettrices exprimant un ARN guide ciblant un allèle déficient associé à un phénotype dans le génome des cellules réceptrices. La coupure double brin engendrée pourrait alors réparer cet allèle et complémenter le phénotype. La plupart des outils nécessaires ont été construits mais malheureusement, aucune de ces trois stratégies n'a donné de résultats concluants à ce jour. Il reste néanmoins de nombreuses pistes d'amélioration et il est probable que les souches que j'ai construites seront bientôt utiles pour comprendre les mécanismes de communication intercellulaire médiés par les VE ainsi que leur impact sur la biologie et la virulence chez les pathogènes fongiques.