Nouvelles approches en matière de prévention de la mammite bovine par la manipulation du microbiome

1. Résumé du projet

Nouvelles approches en matière de prévention de la mammite bovine par la manipulation du microbiome

La mammite bovine est une maladie complexe qui constitue l’un des problèmes les plus coûteux pour l’industrie laitière. Elle entraîne en effet une perte nette d’au moins 665 millions de dollars par an pour l’industrie laitière au Canada. Les pertes nettes attribuables à la mammite bovine représentent un enjeu particulièrement important au Québec, le plus important producteur laitier au Canada. Chaque cas de mammite peut être classé dans l’une des catégories suivantes : la mammite contagieuse qui résulte de la transmission des bactéries pathogènes d’une vache à l’autre ; ou la mammite environnementale qui est causée par les pathogènes présents dans le milieu de vie de la vache. La mammite contagieuse demeure la catégorie de maladie la plus grave. Cela dit, au cours des dernières décennies, une diminution importante de la prévalence de la mammite contagieuse et une augmentation absolue de l’incidence de la mammite environnementale ont été observées, ce qui fait de cette dernière un problème important pour l’industrie laitière. Escherichia coli est la cause la plus fréquente de la mammite environnementale. Dans le cadre de ce projet, nous allierons le savoir faire complémentaire de trois chercheurs spécialistes de la mammite bovine (Zhao), des approches de génomique bactérienne comparative (Ronholm) et des systèmes CRISPR-Cas (Rodrigue) afin de mettre au point une stratégie novatrice visant à réduire l’impact de la mammite environnementale dans l’industrie laitière québécoise. Nos connaissances sur le sous-groupe d’E. coli responsable de la mammite bovine demeurent limitées. Afin de mieux comprendre ce sous-groupe, nous allons isoler la séquence du génome entier de deux cents isolats d’E. coli en provenance de vaches laitières du Québec présentant une mammite d’origine environnementale. Nous allons aussi établir la séquence du génome entier de cent souches d’E. coli prélevés dans le tube digestif de vaches laitières en bonne santé au Québec. Ces groupes de génomes peuvent être comparés les uns aux autres de manière à dresser la liste des gènes observés uniquement chez les isolats responsables de la mammite ; ainsi, ces gènes spécifiques aux cas de mammites pourront servir de marqueurs pour les souches capables de causer cette maladie. Ces gènes marqueurs seront ensuite utilisés pour développer un outil thérapeutique novateur qui cible et élimine spécifiquement ce sous-groupe d’E. coli à l’aide du système CRISPR-Cas. Il en résultera une nouvelle stratégie, destinée tout particulièrement au Québec, qui aura pour but de réduire le taux de mammites environnementales et de protéger la rentabilité du secteur laitier. Ce projet permettra à trois étudiants de premier cycle et à trois étudiants au doctorat d’acquérir des connaissances dans les domaines suivants : mammite bovine, séquençage de nouvelle génération, bio informatique, génomique comparative, biologie moléculaire et utilisation du système CRISPR-Cas.