PhD offer (M/ F) : Integrative Profiling of Virus by Genome-Wide Mutational Scanning

Informations générales

Intitulé de l'offre : Offre de thèse (H/F) : Profilage Intégratif de Virus par Analyse Mutationnelle de Génome Entier
Référence : UMR5048-MANLEP-004
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : MONTPELLIER
Date de publication : jeudi 3 octobre 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 janvier 2025
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Organisation, expression, évolution des génomes

Description du sujet de thèse

Profilage Intégratif de Virus par Analyse Mutationnelle de Génome Entier

Contexte de travail

L'objectif de cette thèse est de construire et de caractériser toutes les variantes possibles de génomes entiers afin de produire des descriptions fonctionnelles intégrées de ces organismes. Les objectifs de cette thèse sont de développer des écrans de séquençage profond pour tous les phénotypes mentionnés ci-dessus (et d'autres), de traiter les données acquises en scores quantitatifs précis, de procéder à des analyses croisées et d'intégrer ces résultats pour obtenir une compréhension unique au niveau du système du virus. Ceux-ci seront utilisés pour informer la conception d'alternatives plus sûres et plus efficaces aux pesticides chimiques et pour explorer des applications en santé plus directes.
Le candidat utilisera des méthodes de biologie synthétique pour construire systématiquement des variantes de densovirus et développer une variété de tests de séquençage profond pour évaluer de nombreux phénotypes d'intérêt (expression génique, réplication virale, virulence, spécificité, . L'objectif est d'intégrer ces mesures quantitatives pour produire des modèles holistiques qui lient des descriptions mécanistes, systémiques et évolutives pour des organismes entiers.
Le candidat réalisera de la biologie moléculaire, du clonage, du séquençage profond (NGS), de l'analyse de données et de la modélisation statistique.
Les résultats attendus sont un grand ensemble de données liant des centaines de milliers de mutations à une douzaine de phénotypes différents. Cela pourrait conduire au développement de variants viraux avec des propriétés améliorées pour le contrôle biologique et la thérapie génique.

Contraintes et risques

La génomique synthétique vise à élucider les organisations génomiques à l'aide de techniques de biologie synthétique. Vu la taille des génomes, les modifications introduites sont arbitraires et loin d'être systématiques. La technique de balayage mutagène en profondeur consiste elle à construire des bibliothèques de variants systématiques autour de séquences hors contexte et à utiliser le séquençage en profondeur pour le phénotypage à haut débit. Ce projet se concentre sur un petit génome viral en tant que modèle pour combiner et étendre ces deux approches.
Les densovirus sont de petits virus de la famille des Parvoviridae infectant les invertébrés. Le densovirus de Junonia Coenia (JcDV) peut infecter plusieurs espèces de lépidoptères et est hautement pathogène contre la légionnaire d’automne (Spodoptera frugiperda), un ravageur de cultures multi-résistant envahissant le monde. JcDV présente un génome d'ADN simple brin de 6 kb flanqué de deux télomères. Il produit deux transcrits se chevauchants tête-bêche : l'un porte trois protéines non structurales, dont deux se chevauchent entièrement sur des cadres de lecture différents et ne sont exprimées qu'après épissage, l'autre code pour quatre versions d'une protéine capsidique portant différentes extensions N-terminales, suivant le codon de départ utilisé. La capside, dont la structure a été résolue, est nue et directement impliquée dans la reconnaissance de l'hôte. Une fois mieux compris et contrôlé, le JcDV pourrait fournir des alternatives durables et programmables aux insecticides chimiques contre les principaux ravageurs d'insectes. Il est également étroitement lié aux vecteurs de thérapie génique AAV et pourrait offrir des opportunités intéressantes dans ce domaine car présentant une moindre antigénicité et plus d’espace de stockage. Nous avons construit une bibliothèque de 300 000 mutants qui couvrent l'ensemble du génome et sont tous marqué par un code-barre ADN unique. Le séquençage de ces codes-barres permet de mesurer efficacement les variations de fréquences des mutants viraux en réponse à divers cribles, permettant ainsi la quantification de divers phénotypes pour tous les mutants en parallèle sur l’ensemble du cycle de vie viral. Cette approche générique permet de quantifier la réplication ou la pathogénicité en utilisant l'ADN viral cellulaire, déterminer les abondances, les sites de début, de fin et d'épissage des transcrits viraux, mesurer l'assemblage, l'encapsidation et la stabilité de la capside, ainsi que les capacités des mutants à entrer dans les cellules et les noyaux à partir de l'ADN des virions. La bibliothèque comprend toutes les substitutions de nucléotides simples ainsi que toutes les suppressions et insertions de nucléotides/ amino-acides simples dans les régions non codantes/codantes. Ces mutations peuvent avoir des effets directs ou en cascade sur de multiples phénotypes.