Exploration and characterization of the conoid complex in Plasmodium falciparum merozoites

Diplôme Master Exploration and characterization of the conoid complex in Plasmodium falciparum merozoites eng 2024-02-01 author Bourguignon Clara Marie Hélène 985776 director Brochet Mathieu 0000-0003-3911-5537 843097 Département de microbiologie et médecine moléculaire (MIMOL) 41 Plasmodium falciparum, the deadliest malaria parasite, poses a significant global health threat. Belonging to the Apicomplexa phylum, Plasmodium parasites have an apical complex crucial for motility and host cell invasion. The conoid, a dynamic organelle of elusive function composed of spiraling tubulin fibers, was previously thought to be lost in Plasmodium. Recent evidence from the host laboratory challenges this belief, identifying conoid complex proteins and an apical tubulin ring (ATR) in the ookinete stage responsible for colonizing the mosquito midgut. Preliminary investigations suggest a further reduction of the conoid complex at the merozoite stage, responsible for invading human red blood cells. This master’s thesis explores the conoid complex in P. falciparum merozoites, examining the expression of key components shared with other apicomplexan parasites, such as Myosin B (MyoB), double-cortin domain (DCX), and apical annuli protein 4 (AAP4). Using expansion microscopy (U-ExM), we confirm the expression of a conoid complex by observing a MyoB-GFP ring. However, no tubulin ring is observed, suggesting a reductive evolution of the conoid complex at the merozoite stage. In addition, we provide evidence that DCX plays an unexpected role in a distinct noninvasive stage that does not express a conoid. Generating a mixed population of PfAAP4-DiCre-HA parasites marked a significant step in understanding AAP4's role in the conoid complex. Our findings reveal that the conoid complex in P. falciparum merozoites is minimally conserved and that conoid proteins might be repurposed in non-invasive stages. Plasmodium falciparum, le parasite responsable du paludisme le plus mortel, représente une menace majeure pour la santé mondiale. En tant que membre du phylum des apicomplexes, les parasites Plasmodium possèdent un complexe apical essentiel pour leur mobilité et leur capacité à envahir les cellules hôtes. Le conoïde, une structure dynamique composée de fibres de tubuline en spirale, a une fonction encore peu connue. Bien que traditionnellement considéré comme perdu chez Plasmodium, les recherches menées par le laboratoire de Mathieu Brochet remettent en question cette notion en identifiant des protéines du complexe conoïde et un anneau de tubuline apical (ATR) au stade ookinète, qui est responsable de la colonisation de l'intestin du moustique. Des investigations préliminaires suggèrent une réduction supplémentaire du complexe conoïde au stade mérozoïte, responsable de l'invasion des globules rouges humains. Cette thèse de master explore le complexe conoïde chez les mérozoïtes de P. falciparum en examinant l'expression de composants clés partagés avec d'autres parasites apicomplexes, tels que la Myosine B (MyoB), le domaine double-cortine (DCX) et la protéine annulaire apicale 4 (AAP4). Nos expériences de microscopie d'expansion (U-ExM) confirment l'expression d'un complexe conoïde par l'observation d'un anneau MyoB-GFP. Cependant, aucun anneau de tubuline n'est observé, suggérant une évolution réductive du complexe conoïde au stade mérozoïte. De plus, nous apportons des preuves que DCX joue un rôle inattendu dans un stade non invasif distinct qui n'exprime pas de conoïde. La génération d'une population mixte de parasites PfAAP4-DiCre-HA constitue une avancée significative dans la compréhension du rôle de AAP4 dans le complexe conoïde. Nos résultats indiquent que le complexe conoïde chez les mérozoïtes de P. falciparum est conservé de manière minimale et que certaines protéines associées au conoïde pourraient être réaffectées dans des stades non invasifs du parasite. Dewey 615 Dewey 616 Master II in Biomedical Sciences: Laboratory research internship 31 Section des sciences pharmaceutiques 17 54 Département de microbiologie et médecine moléculaire 21B false 6b42bbed-f5b3-43ba-a9d3-0a3962f6ae8d Travaux d'étudiant-es en Sciences Biomédicales 949 Signalisation chez les parasites du paludisme 955 7d0b4cf4-cf6e-422d-9d08-9b8757cf22f6 Master thesis Restricted Bourguignon_Clara_Research_internsh.pdf 8448978 application/pdf df69307a4cd9e3b9e14e06adf4b1212d5d12a9126d73c9c050874c0c91aa0384 restrictedAccess Faculté des sciences / Section des sciences pharmaceutiques Faculté de médecine / Section de médecine fondamentale / Département de microbiologie et médecine moléculaire

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Exploration and characterization of the conoid complex in Plasmodium falciparum merozoites				2024	124	3

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Bourguignon, Clara Marie Hélène