Chez les procaryotes, le transfert latéral de gènes (TLG) favorise la variation intraspécifique du contenu génique et la formation de pangénomes. Chez les eucaryotes microbiens, cependant, la mesure dans laquelle le TLG contribue à la structure des pangénomes reste incertaine. Étant donné la diversité des virus qui infectent les protistes, il a été émis l’hypothèse que les virus pourraient médier le TLG chez les eucaryotes, et des preuves d’échanges de gènes médiés par des virus ont été trouvées dans plusieurs espèces de protistes. Afin d’étudier les interactions entre le TLG, l’évolution des pangénomes et les interactions virales chez les eucaryotes microbiens, nous avons généré des assemblages génomiques de haute qualité par séquençage à longues lectures pour des straménopiles ; cela inclut des pélagophytes, notamment plusieurs souches de l’espèce formant des efflorescences algales nuisibles Aureococcus anophagefferens, et divers thraustochytrides — un phylum récemment identifié comme hôte naturel des mirusvirus nouvellement découverts et d’autres virus géants. La génomique comparative et la phylogénétique ont révélé une variation génétique remarquable au niveau des souches chez A. anophagefferens, avec un pangénome comprenant 23 356 orthogroupes (81,1 % noyau, 18,9 % accessoire). Bien que la variation du contenu génique ne semble pas être principalement due à des TLG procaryotiques récents (2,6 % des orthogroupes accessoires), nous avons identifié 368 orthogroupes d’origine bactérienne acquis chez un ancêtre commun de toutes les souches analysées et non retrouvés chez d’autres algues pélagophytes, suggérant un rôle dans le succès écologique et la persistance des efflorescences d’Ac. anophagefferens. Nous trouvons également des preuves de l’implication virale dans la variation génomique au niveau des souches chez les pélagophytes. Enfin, nous établissons un cadre comparatif initial pour l’évolution du génome des thraustochytrides et leurs interactions virus-hôte, y compris l’existence d’un virus-pangénome dans ce système.

Déduire la présence d’espèces à partir du matériel génétique qu’elles laissent dans l’environnement a révolutionné la surveillance de la biodiversité. Cette technique, connue sous le nom d’analyse d’ADN environnemental (ADNe), offre une alternative non invasive aux méthodes traditionnelles et peut être appliquée à un large éventail de taxons. L’utilisation d’amorces universelles (« métabarcodage ») permet de détecter plusieurs espèces à partir d’une seule analyse, offrant ainsi des possibilités d’évaluation de la composition des communautés. L’un des principaux avantages des analyses d’ADNe peut toutefois constituer l’un de ses plus grands défis : l’absence de confirmation visuelle. Ce défi est aggravé par la nature de l’ADNe, qui existe souvent à de faibles concentrations et est sensible à la dégradation environnementale. Déterminer les réalités écologiques à partir de données de métabarcodage nécessite une interprétation minutieuse des séquences d’ADNe obtenues, en particulier lorsqu’un seul variant de séquence d’amplicon (VSA) correspond à plusieurs espèces plausibles. Dans cet exposé, je discuterai des seuils bioinformatiques spécifiques et des vérifications manuelles que j’utilise dans mes recherches sur la composition des communautés de poissons dans les écosystèmes côtiers marins et d’eau douce.

La tuberculose (TB), causée par Mycobacterium tuberculosis (Mtb), est la première cause de mortalité par maladie infectieuse et la cause de décès la plus fréquente chez les personnes vivant avec le VIH (PVVIH). La co-infection par le VIH et la tuberculose impose un fardeau considérable sur les systèmes de santé, car ces deux maladies agissent en synergie pour aggraver mutuellement leurs pronostics. Un autre facteur compliquant la prise en charge de la TB est la prévalence croissante de la TB multirésistante et ultrarésistante (MR/UR). Bien que le VIH et la TB soient endémiques en Afrique subsaharienne, ils affectent également de manière disproportionnée les populations marginalisées au Canada. Malheureusement, le seul vaccin contre la TB homologué, le BCG, ne protège pas contre la TB pulmonaire chez l’adulte et n’est pas recommandé pour les PVVIH. Le meilleur moyen de prévenir l’émergence de la TB MR/UR est de développer de nouveaux vaccins contre la TB efficaces, sûrs et performants pour les personnes à haut risque. Les souris humanisées de nouvelle génération constituent des modèles idéaux pour ces recherches, car elles reproduisent une réponse immunitaire humaine plus complète, et peuvent être infectées avec succès par le VIH, la TB et le VIH/TB. Nous avons constaté qu’elles reproduisent de nombreux aspects de la pathologie humaine du VIH et de la TB. Nous avons étudié l’immunogénicité et l’efficacité protectrice d’un vaccin trivalent de nouvelle génération à vecteur adénoviral de chimpanzé administré par voie muqueuse respiratoire (Tri:ChAd:TB) chez des souris humanisées naïves et infectées par le VIH. Lors de la vaccination de souris non immunisées, une tendance à l’augmentation des cellules T CD4+ spécifiques de Mtb produisant de l’IFNγ et du TNFα dans les poumons et la rate a été observée. Les souris humanisées vaccinées et exposées à Mtb ont présenté une charge mycobactérienne pulmonaire significativement réduite, une diminution de la dissémination tissulaire et une amélioration de la pathologie pulmonaire. Les souris infectées par le VIH qui ont ensuite été vaccinées et exposées à Mtb ont présenté une tendance à la diminution de la charge mycobactérienne dans les poumons par rapport aux souris non vaccinées, indiquant que le vaccin pourrait offrir une protection contre la TB, même en cas d’infection par le VIH. Ces résultats démontrent l’efficacité du vaccin mucosal respiratoire Tri:ChAd:TB et pourraient enrayer cette épidémie mondiale en prévenant l’émergence de la TB MR/UR.

Les infections à streptocoques invasifs du groupe A (iSGA) causent une morbidité et une mortalité significatives à l'échelle mondiale. À la suite de la pandémie de COVID-19, l'activité des iSGA a augmenté en Nouvelle-Écosse, et des associations ont été établies avec la montée d'une souche hypervirulente appelée M1UK. Cependant, M1UK n'expliquait que partiellement l'augmentation de l'activité des iSGA. La résistance aux macrolides ayant également augmenté pendant la période post-pandémique, notre laboratoire a utilisé des méthodes phénotypiques et génétiques pour déterminer si la résistance aux macrolides pouvait également avoir contribué à l'augmentation de l'activité des iSGA. Comme vous le verrez dans la présentation, on a observé une montée concomitante des souches hypervirulentes M1UK et des souches résistantes aux macrolides (emm58, emm77, emm83 et emm92) au cours des dernières années. Contrairement au taux national, la résistance aux macrolides en Nouvelle-Écosse s'est étendue rapidement depuis 2023 et a été largement attribuée à emm92 contenant un gène ermT inductible porté par un plasmide. Les proportions d'emm92 étaient bien plus élevées que celles observées au niveau national, suggérant une expansion clonale locale, et étant donné que des gènes de résistance aux macrolides et à la tétracycline sont tous deux présents dans les isolats d'iSGA, une co-sélection des déterminants de résistance aux antibiotiques est possible. Des études épidémiologiques comme celle-ci nous permettent de spéculer sur les causes possibles des facteurs de résistance aux antibiotiques et d'orienter les investigations futures.

Chaque année, environ trois millions de nouveau-nés meurent de septicémie dans le monde, et environ 75 % de tous les décès d’enfants de moins de cinq ans surviennent au cours de la première semaine de vie. La septicémie est un problème mondial, en particulier pour les nourrissons, qui présentent les risques de mortalité les plus élevés. Cependant, il n’existe pas de moyen rapide et fiable d’identifier les microbes infectieux, ce qui entraîne un surtraitement ou un sous-traitement des bébés aux antibiotiques, pouvant contribuer à la résistance et à l’épuisement des ressources limitées. Pour relever ce défi, notre groupe met en œuvre des approches de biologie des systèmes et des analyses omiques avancées dans un contexte de santé mondiale afin de : (1) définir des marqueurs moléculaires de l’hôte dans la septicémie bactérienne à l’aide d’analyses transcriptomiques pangénomiques et de l’apprentissage automatique ; (2) identifier des facteurs de virulence potentiels chez les bactéries pathogènes responsables à l’aide d’études d’association pangénomiques microbiennes ; et (3) appliquer le séquençage 16S à lectures longues par Nanopore, de pointe, afin de développer des vaccins et d’améliorer l’identification des agents pathogènes. À terme, notre objectif est de comprendre pourquoi les nouveau-nés sont très sensibles aux infections au cours de leur première semaine de vie, et d’appliquer des stratégies omiques avancées pour développer des applications concrètes, notamment des vaccins, des outils diagnostiques et des traitements.

Cette présentation donnera un aperçu des principaux systèmes et listes de classement, de hiérarchisation et de catégorisation des antimicrobiens, en mettant l’accent sur leurs objectifs, leurs lacunes et la façon dont ils peuvent être utilisés pour soutenir les activités de gestion responsable et de surveillance.