Analyse phylogénétique des souches du virus de la fièvre hémorragique Ebola et mise en évidence de souches atypiques, Phylogenetic analysis of strains of Ebola hemorrhagic fever virus

Tatiana Wittmann

Description

Sous la direction de Christiane Branlant, Éric Leroy
Thèse soutenue le 18 décembre 2007: Nancy 1
La fièvre hémorragique à virus Ebola (FHVE) est due à un virus à ARN non segmenté de polarité négative de l’ordre des Mononégavirales. Il compose avec le virus de Marburg la famille des Filoviridae. Il existe 4 espèces Ebolavirus réparties géographiquement : Zaïre en Afrique centrale, Soudan en Afrique de l’Est, Côte d’Ivoire en Afrique de l’Ouest et Reston en Asie. Ebolavirus zaïre, apparu en 1976 en République Démocratique du Congo, est l’espèce la plus létale pour l’homme (jusqu’à 88% de mortalité) et a été à l’origine de plusieurs vagues d’épidémies depuis sa ré-émergence en 1995. Les flambées épidémiques de 2001 à 2005 sont caractérisées par de multiples chaînes épidémiques indépendantes et des épizooties concomitantes dans les populations de grands singes (gorilles et chimpanzés). L’amplification et le séquençage du gène viral de la glycoprotéine (GP) ont été effectués à partir de prélèvements obtenus lors des deux dernières épidémies humaines de 2003 et 2005, ainsi que sur des échantillons de carcasses animales trouvées à partir de 2001 dans la forêt de la région Gabon-Congo. Un deuxième gène viral codant la nucléoprotéine (NP) a été amplifié et séquencé à partir de prélèvements obtenus pendant les épidémies humaines survenues depuis 2001 et de prélèvements animaux. L’analyse phylogénétique basée sur le gène codant la GP montre la séparation des souches virales en deux lignées génétiques fortement soutenues. Cette séparation est confirmée par l’existence de signatures moléculaires spécifiques aux séquences de chaque lignée, ainsi que par le calcul des distances génétiques entre les séquences. Les analyses effectuées sur le gène de la NP donnent les mêmes résultats. Cependant, la topologie des souches humaines obtenues entre 2001 et 2003 diffère entre les arbres basés sur la GP et la NP. Les résultats indiquent l’existence de deux lignées phylogénétiques et supposent un événement de recombinaison entre les souches des deux lignées. L’estimation de l’âge des ancêtres communs les plus récents indique que la séparation des deux lignées se serait produite avant la première apparition de la FHVE, vers 1975 (1971 calculé sur la NP). L’événement de recombinaison est daté par cette méthode entre 1998-1999.
-Phylogénie
The virus Ebola, a negative non segmented RNA virus, is responsible for an hemorrhagic fever disease. Together with the Marburg virus, they compose the Filoviridae family (order Mononegavirales). Ebolavirus is geographically divided into 4 species: Zaire in Central Africa, Sudan in East Africa, Ivory Coast in West Africa, and Reston in Asia. Zaire ebolavirus, first appeared in 1976 in the Democratic Republic of Congo, has the highest mortality rate in humans (up to 88%) and has caused several outbreaks since its re-emergence in 1995. Outbreaks from 2001 to 2005 are characterized by multiple independent epidemic chains and large concomitant outbreaks in chimpanzee and gorillas. The viral glycoprotein (GP) gene was amplified and sequenced from samples obtained during the two last human outbreaks in 2003 and 2005 and samples from great apes carcasses found in the forest of the Gabon-Congo area since 2001. A second viral gene coding the nucleoprotein (NP) was amplified and sequenced from animal samples and human outbreaks since 2001. Phylogenetic analysis based on the GP gene showed the separation of Zaire ebolavirus strains into two genetic lineages. This separation is supported by molecular signatures specific to sequences of each lineage, and by genetic distances between sequences. Analysis based on the NP genes give the same results. However, the topology of human strains recovered between 2001 and 2003 is different in both trees. Results show the existence of two phylogenetic lineages and suggest a recombination event between strains of these lineages.The estimation of the age of the most recent common ancestor tracks back the separation of the lineages before the first appearance of Ebolavirus, up to 1975 (1971 estimated on the NP gene). With this method, the recombination event is dated to 1998-1999.
Source: http://www.theses.fr/2007NAN10129/document

Sujets

• Phylogénie

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 266
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 3 Mo

Extrait

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U.F.R. Sciences & Techniques Biologiques
École Doctorale BioSE


Thèse
présentée pour l’obtention du titre de
Docteur de l’Université Henri Poincaré, Nancy1
en Biologie Moléculaire
par Tatiana WITTMANN



Analyse phylogénétique des souches du virus de la
fièvre hémorragique Ebola et mise en évidence de
souches atypiques

Soutenance publique le 18 décembre 2007


Membres du jury :
Rapporteurs : M. Xavier de LAMBALLERIE Professeur, Université de Marseille
M. Hervé BOURHY Directeur de recherches Institut Pasteur, Paris
Examinateurs : M. Sylvain BAIZE Chargé de recherches, Institut Pasteur, Lyon
Mme Christiane BRANLANT Directeur de recherches CNRS, Nancy I
M. Éric LEROY Directeur de recherches IRD, Gabon
Directeur de thèse

1








À Michel & Fernande JOFFRE, mes grands-parents,
À Jacky & Patricia WITTMANN, mes parents,
À Khalid KETOINE

Qui m’ont forgée et ont fait de moi la personne que je suis.

2Remerciements


Je remercie le Centre International de Recherches Médicales de Franceville, par
l’intermédiaire de son Directeur Général, le Professeur Philippe Blot, d’avoir bien
voulu prendre en charge ces travaux de thèse.

J’adresse également mes remerciements au Docteur Christiane Branlant qui m’a
fait l’honneur de m’accepter au nombre de ses thésards. Je remercie le Docteur Éric
Leroy pour l’honneur qu’il m’a fait en dirigeant cette thèse, pour son dynamisme et sa
patience, son amabilité et sa recherche constante de la perfection.

Merci aux Docteurs Xavier de Lamballerie et Hervé Bourhy pour l’honneur
qu’ils m’ont témoigné en acceptant d’en être les rapporteurs. Merci au Docteur
Sylvain Baize pour l’intérêt qu’il a porté à mes travaux.

Cette thèse n’aurait pas lieu d’être sans le Docteur Maria Makuwa, qui a
accompagné mes premiers pas en virologie et à qui je suis infiniment reconnaissante de
m’avoir lancé dans cette aventure.

Un grand merci également au Docteur Jean-Bernard Lekana-Douki, qui a pris le
temps de relire mes fautes de conjugaison. Ses questions et recherches d’explications
ont permis d’améliorer un peu plus la version finale.


Je n’oublie pas non plus les membres de l’Unité des Maladies Virales
Émergentes, et en particulier André Délicat et Philippe Yaba pour leur bonne humeur
et leurs compétences techniques, le Docteur Brice Kumulungui et Ghislain Moussavou
pour leur capacité de tout discuter et palabrer pour rien. Une pensée spéciale pour le
Docteur Loïs Allela, ancien membre de l’équipe, qui a guidé mes premiers pas en
Afrique et à Franceville, m’a permis d’exercer ma patience et qui continue à l’éprouver
régulièrement.
Je ne peux pas non plus laisser de côté les collègues du service de rétrovirologie,
entre autres : Sandrine Souquière, Augustin Mouinga Ondémé pour ses éditoriaux du
matin, le « bidoc » ya Richard Onanga pour ses discussions et ses conseils avisés,
Armel Mintsa Ndong pour ses conseils à ne pas suivre, ya Guy-Roger Ndong Atome,
et mon voisin le Docteur Ulrich Bisvigou. J’adresse un merci particulier à Chimène
Nze Nkoghe et Sonia Lekana-Douki, membres d’honneur du Club Gastronomique,
sans qui les pauses du vendredi 10h n’auraient pas eu le même goût.

J’adresse également mes remerciements aux travailleurs du CIRMF, Maman
Albertine Nkouyi ; Véronique Ndjougou, documentaliste ; Marguerite Adimina et
3Nicole Mvou, réceptionnistes ; les techniciens et techniciennes, ménagères, secrétaires,
maintenanciers, chauffeurs, … tous ces travailleurs, trop nombreux pour être cités
nommément, qui font vivre le CIRMF et lui apportent leurs joie et bonne humeur.

J’aimerais adresser un merci particulier à mes grand-frères du Shotokan-
Karaté-Municipal de Franceville, la DreamTeam représentée par Esmentho Otounga
Botomo, Christian Chukwuegbo et Wargha Dounda Bamzouzi, qui ont si bien su me
supporter et m’épauler quand j’en avais besoin, qui ont accompli le miracle de me faire
courir, ainsi que pour leurs empis au chantier et leur plus grande dévotion dans leur rôle
de punching-ball !!!
Je n’ai pas de mots pour exprimer la gratitude que j’ai envers notre instructeur, M.
èDominique Mikomba-Liyinda, ceinture noire 3 dan et Président de la ligue du Haut-
Ogooué de Karaté-Do. Il a dépensé sans compter son temps et son énergie à tenter de
nous ouvrir les yeux et l’esprit afin de nous faire prendre conscience de ce que sont l’Art
et la Voie du Karaté. Son enseignement a été inestimable et j’espère, à force de travail,
pouvoir un jour me dire son élève.

Je remercie ma famille : mes grands-parents, mes parents et ma sœur Floriane (la
seule, l’unique, l’incomparable, qui a été d’une efficacité et d’une aide remarquables dans
le dépôt de mon dossier), grandes-tantes, tantes et oncles, cousines et cousins, qui ont
été présents malgré les plus de 6 000 km nous séparant. Leurs lettres et mails remplis de
diaporamas insolites et d’images marrantes m’ont donné l’impression d’être juste à côté
d’eux.
Je remercie également Tantine Marie Christine Mba Ndong qui s’est occupée de
moi comme une mère lors de mes séjours à Libreville, Céline Vebert et Fatma Aït-
Mesbah, les familles Tounkara, Wague et Doucouré pour leur disponibilité, leur joie de
vivre et leur sérénité.
Enfin, merci à toi Khalid pour m’avoir soutenue et poussée dans la dernière ligne
droite, m’avoir changé les idées lors de mes retours toujours trop courts et supporté ces
longues années de séparation.


4Résumé


La fièvre hémorragique à virus Ebola (FHVE) est due à un virus à ARN non segmenté
de polarité négative de l’ordre des Mononégavirales. Il compose avec le virus de Marburg
la famille des Filoviridae. Il existe 4 espèces Ebolavirus réparties géographiquement :
Zaïre en Afrique centrale, Soudan en Afrique de l’Est, Côte d’Ivoire en Afrique de l’Ouest
et Reston en Asie.
Ebolavirus zaïre, apparu en 1976 en République Démocratique du Congo, est l’espèce
la plus létale pour l’homme (jusqu’à 88% de mortalité) et a été à l’origine de plusieurs
vagues d’épidémies depuis sa ré-émergence en 1995. Les flambées épidémiques de 2001 à
2005 sont caractérisées par de multiples chaînes épidémiques indépendantes et des
épizooties concomitantes dans les populations de grands singes (gorilles et chimpanzés).
L’amplification et le séquençage du gène viral de la glycoprotéine (GP) ont été
effectués à partir de prélèvements obtenus lors des deux dernières épidémies humaines de
2003 et 2005, ainsi que sur des échantillons de carcasses animales trouvées à partir de 2001
dans la forêt de la région Gabon-Congo.
Un deuxième gène viral codant la nucléoprotéine (NP) a été amplifié et séquencé à
partir de prélèvements obtenus pendant les épidémies humaines survenues depuis 2001 et
de prélèvements animaux.
L’analyse phylogénétique basée sur le gène codant la GP montre la séparation des
souches virales en deux lignées génétiques fortement soutenues. Cette séparation est
confirmée par l’existence de signatures moléculaires spécifiques aux séquences de chaque
lignée, ainsi que par le calcul des