Caractérisation et complémentarité des facteurs de virulence du parasitoïde Hyposoter didymator (Ichneumonidae)

Abstract

Les Hyménoptères parasitoïdes ont un développement larvaire s'effectuant au détriment d'un organisme hôte. Pour exploiter au mieux la ressource que représente un hôte arthropode dont la biologie peut présenter certains obstacles tels que la mobilité et le système immunitaire, les parasitoïdes ont développé une diversité modes de vie et de stratégies de virulence. Ce manuscrit replace les parasitoïdes dans leur contexte évolutif afin de mieux comprendre la diversité surprenante de leurs modes de vie. Ces modes de vie conditionnent la nature des interactions dans les systèmes hôte/parasitoïde. Nous verrons comment, par l'utilisation de nombreux facteurs de virulence tel que le venin, les polydnavirus et bien d'autres encore, les parasitoïdes manipulent la physiologie de leur hôte afin de le rendre adéquat à leur propre développement. Ce travail s'est intéressé au modèle endoparasitoïde Hyposoter didymator (Hym., Ichneumonidae). Nous avons ainsi caractérisé les protéines produites dans la glande à venin des femelles et identifié l'ensemble des gènes du polydnavirus associé (HdIV; H. didymator Ichnovirus), grâce à des techniques de protéomique, génomique et transcriptomique. Nous avons également suivi et quantifié les altérations de la physiologie de l'hôte Spodoptera frugiperda au cours du parasitisme et évalué le rôle relatif de différents facteurs dans ces perturbations et dans la réussite parasitaire. Nos résultats ont permis de montrer que seul le fluide du calice contenant HdIV est nécessaire au développement du parasitoïde. En parallèle, nous avons mis à jour une propriété immuno-évasive des œufs d'H. didymator liée à des protéines associées à l'exochorion. L'ensemble de ce travail a permis de dessiner un élégant schéma expliquant la complémentarité spatio-temporelle des facteurs de virulence durant le parasitisme. Finalement, nous avons cherché à mieux comprendre le déterminisme du spectre d'hôte d'H. didymator, ce qui nous a conduit à montrer que les deux stratégies de contournement de la réponse immunitaire (immuno-évasion et infection virale) se révèlent inefficaces chez les hôtes non-permissifs.Parasitic wasps must deal with physiological features of their host such as mobility, an efficient immune system and a variable metabolism. To ensure successful parasitism in a large range of arthropod hosts, parasitoids display a huge diversity of lifestyle and rely in a variety of virulence factors. In this document, we introduce parasitoid lifestyle in an evolutionary context in order to better understand the parasitoid complexity. As the parasitoid lifestyle drives the host/parasitoid interaction outcome, we discuss for all how the virulence factors such as venom, polydnaviruses and many others are used to ensure successful development of the parasitoid. In this study, we focused on the endoparasitoid Hyposoter didymator (Hym., Ichneumonidae) virulence factors. We thus identified venom proteins and the genes from the associated polydnavirus, HdIV using proteomics, genomics and transcriptomics approaches. Studies on the effect of the venom and the calyx fluid containing the polydnavirus HdIV, reveal that only the calyx fluid is necessary for Spodoptera frugiperda host physiological alteration and parasitism success. Futhermore, this work presents the discovery of a local immune-evasive property of the H. didymator egg exochorion. All these data permitted us to design an effective spatio-temporal model of the virulence factor complementarity used by H. didymator during the parasitism time course. Finally, studies on the H. didymator host range reveals the inefficiency of the different virulence factors in non-permissive hosts, opening insights on the host permissiveness molecular mechanisms.MONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF