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Centre de Biologie pour la Gestion des Populations - UMR Inra, IRD, Cirad, Montpellier SupAgro

Gauthier DOBIGNY

CR1 IRD (affecté au Bénin à partir d'aout 2016)

Dobigny
Mes activités de recherche se répartissent entre trois volets principaux : deux d’entre eux concernent les rongeurs commensaux et leurs rôles dans la circulation de pathogènes humains dans l’habitat urbain ouest africain, tandis que le troisième se focalise sur les liens entre structure et fonctionnement du génome chez une espèce de rongeur sahélien présentant un polymorphisme chromosomique exceptionnel.

(1) Rongeurs urbains et santé publique : le cas de la leptospirose.

Les données concernant les zoonoses véhiculées par les rongeurs sont souvent incomplètes, notamment en Afrique où d’importantes lacunes de connaissance restent à combler. C’est dans ce contexte que nous avons choisi de nous focaliser sur l’écologie et l’organisation des populations de rongeurs urbains au Bénin (ex. Cotonou) et au Niger (ex. Niamey). En effet, les villes constituent des habitats très modifiés où les interactions entre l’homme et les rongeurs peuvent être très fortes, a fortiori lorsque les conditions sanitaires sont dégradées. Par ailleurs, les villes sont des carrefours d’échanges, ce qui favorise l’importation et la prolifération d’espèces invasives (telles que les rats noirs, les rats surmulots et les souris), entraînant de profondes modifications des communautés d’hôtes et de pathogènes associés.

Dans ce contexte, nous cherchons à décrire la structure spatiale et le niveau de connectivité des populations de rongeurs urbains au travers d’outils génétiques (ex. typage microsatellite) ou d’écologie (ex. utilisation d’appâts marqués), ainsi que l’impact du paysage urbain sur cette organisation populationnelle (ex. SIG et géostatistiques).

En parallèle, nous mettons à profit nos nombreux échantillons de rongeurs pour effectuer des dépistages d’agents zoonotiques (ex. bactéries, protozoaires, parfois virus) par des méthodes génétiques (ex. RT-PCR, métabarecoding 16S). A titre d’exemple, nous nous intéressons à l’écologie de la leptospirose : cette zoonose est due à certaines bactéries du genre Leptospira dont les rongeurs sont réservoirs et qu’ils disséminent dans l’environnement via leur urine. L’homme se contamine habituellement par contact avec de l’eau souillée. Deux sites d’étude privilégiés ont été identifiés : les zones d’agriculture urbaine de la capitale nigérienne Niamey d’une part, et un quartier inondable de Cotonou, Bénin, d’autre part. Nous y menons des suivis épidémiologiques à la fois chez les rongeurs, l’homme et l’eau afin d’identifier les déterminants humains et écologiques de la circulation du pathogène dans l’environnement urbain africain. Nos études permettent également de mettre en lumière l’importance de cette pathologie très peu documentée en Afrique malgré un impact probablement très important sur la santé publique.

Collaborations : Laboratoire des Spirochètes, Institut Pasteur de Paris, France ; UMR EMMAH (Environnement méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes), Avignon, France ; Université Abdou Moumouni de Niamey, Niger ; Direction Générale de la Protection des Végétaux, Niger ; Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi (Université d’Abomey-Calavi), Bénin.

 

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Quartier inondable de Cotonou, Bénin (G. Dobigny)

(2) Echanges internationaux, règlement sanitaire international et rongeurs invasifs.

L’accroissement spectaculaire des échanges internationaux de biens et de personnes constitue une des caractéristiques majeures de ce qui est communément désigné sous le terme générique de changement global. Ces échanges favorisent fortement l’importation, l’installation et, de là, l’expansion d’espèces invasives. Ceci est particulièrement vrai au niveau des plateformes portuaires où rats et souris semblent pouvoir être introduits et, de là, coloniser de nouveaux milieux. Pour tenter de limiter ces bioinvasions, l’Organisation Mondiale de la Santé a récemment mis en place le Règlement Sanitaire International (RSI) qui oblige les services en charge des ports et des aéroports à établir un état des lieux, un suivi et un contrôle des populations de moustiques et de rongeurs dans l’enceinte et aux alentours des plateformes qu’il gèrent. Malheureusement, les données scientifiques permettant de guider la mise en place de telles procédures sont quasiment inexistantes.

Pour répondre à l’attente de la part des gestionnaires des ports et des services de santé publique,  nous avons mis à profit nos travaux sur les rongeurs urbains dans la ville de Cotonou (cf. ci-dessus) pour entamer un suivi diachronique des populations de rongeurs (et de leurs ectoparasites) établies dans l’enceinte du Port Autonome de la ville ainsi que dans ses alentours. Ceci doit nous permettre d’évaluer l’importance des importations de rongeurs par les bateaux qui accostent au Bénin, ainsi que leur capacité à disperser dans le tissu urbain environnant. Au-delà, nous cherchons à retracer les routes d’invasions des principaux rongeurs invasifs (rat noir, surmulot et souris) qui, de la côté du Golfe de Guinée, sont en train de coloniser l’intérieur du continent ouest-africain jusqu’au Sahel (exemple de l’axe commercial Bénin-Niger). Ces travaux d’écologie (ex. piégeages récurrents et utilisation d’appâts marqués) et de génétique des populations (ex. typage microsatellite et inférences ABC) ont pour but de fournir une image fine des modalités d’invasion (fréquence, intensité et routes) liés aux échanges maritimes (au niveau du port) et routiers (à l’intérieur du continent), et ainsi de proposer des recommandations concrètes pour aider la mise en œuvre du RSI en Afrique.

Collaborations : Université Abdou Moumouni, Niamey, Niger ; Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi (Université d’Abomey-Calavi), Bénin.

Rattus rattus Niamey

Rattus rattus, rongeur invasif en Afrique de l'Ouest (G. Dobigny)

(3) Polymorphisme chromosomique et évolution chez les rongeurs.

Dans le cadre de l’étude plus générale des patrons de diversité et des processus de diversification des rongeurs africains, nous nous intéressons à une espèce de rongeur déprédatrice des cultures sahéliennes, Gerbillus nigeriae, qui possède un génome particulièrement plastique (2N=60-74), présentant ainsi un des polymorphismes chromosomiques les plus spectaculaires observés chez les mammifères. Ce modèle biologique nous permet d’étudier le rôle de l’évolution chromosomique dans la structuration phylogéographique de l’espèce, ainsi que les liens éventuels entre structure et fonctionnement du génome (transcriptome, épigénome). Nous espérons également pouvoir explorer le lien entre cette plasticité génomique et ses éventuelles conséquences en termes d’adaptation aux milieux semi-arides et aux changements climatiques dont ils sont actuellement la proie. Les approches utilisées relèvent de la culture cellulaire, de la cytogénomique (ex. PRINS, BAC-FISH) et de la biologie moléculaire (ex. génotypage microsatellite, RADseq et RNAseq).

Collaborations : Institut des Sciences de l’Evolution de Montpellier, France ; Université Abdou Moumouni, Niamey, Niger.

PRINS GN1-GN2 07059

PRINS des motifs répétés GERB1 et GERB2 chez G. nigeriae (P. Gauthier)

 

 

Autres activités liées à la recherche et à l’enseignement

- Co-Directeur Adjoint du Laboratoire d’Excellence « Centre Méditerranéen Environnement et Biodiversité » (Labex CeMEB) (depuis janvier 2014).

- Membre collaborateur de l'African Leptospirosis Network.

- Membre nommé puis élu du Conseil d’Unité du CBGP (depuis 2013).

- Co-animateur du groupe thématique « Ecologie et évolution des zoonoses » au CBGP (depuis 2015).

- Directeur du Groupement de Recherche « Cytogénomique Structurale et Evolutive » (GDR CNRS 3047 ; 2009-2012).

- Participation au groupe d’expertise « Typhus murin à la Réunion » (Centre National d’Expertise sur les Vecteurs, mandaté par la Direction Générale de la Santé ; 2014).

- Correspondant de la Jeune Equipe Associée à l’IRD « Invasions Biologiques en Afrique de l’Ouest » (JEAI IBAO) (depuis 2015).

- Montage (2014) et suivi du Laboratoire « MoleCult » dédié aux ennemis des cultures et mutualisé entre l’Institut National de Recherche Agronomique (INRAN), le Centre Régional Agrhymet (CRA) et l’Université Abdou Moumouni (UAM) à Niamey Niger.

- Responsable des Actions Thématiques Structurantes (ATS) « RAT-Sahel » (2009-2013) et « MoleCult » (2014-2015) pour l’IRD.

- En charge de plusieurs projets financés (ex. ANRJC 2006-2009 ; PROTEA 2009-2010).

- En charge de cours à l’UAM et au CRA (Niamey, Niger) : espèce et évolution, génétique, rodentologie théorique et appliquée, communication scientifique, etc … (2009-2013).

- Encadrement d’étudiants de thèse (M. Garba, 2009-2012, Niger ; D. Badenhorst, 2008-2011, Afrique du Sud ; K. Hima, 2008-2011, Niger ; I. Yama, 2008-2012, France), de Master (H.J. Dossou, 2015, Bénin ; C. Kako, 2008, France) ou autres (A. Tayeh, 2008-2009, France ; F. Wolff, 2008, France ; etc).

- Membre du comité éditorial de Chromosome Research (depuis 2008).

- Nombreuses relectures d’articles scientifiques pour diverses revues internationales (ex. Biology Letters, BMC Evolutionary Biology, Infection Genetics Evolution, Cladistics, Journal of Biogeography, Heredity, Chromosome Research, etc).

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Echanges avec les étudiants de Master de l'Université d'Abomey-Calavi, Bénin (T. Dobigny)

 

Liste de publications récentes (depuis 2013)

- Aghova, T., Kimura, Y., Bryja, J., Dobigny, G., Granjon, L. & Kergoat, 2017. Fossils know it best: using a new set of fossil calibrations to improve the temporal framework of murid rodents (Rodentia: Myomorpha: Muroidea: Muridae). BioRXiv, doi:https://doi.org/10.1101/180398 (submitted to Molecular Phylogenetics and Evolution).

- Rossi, J.P., Kadaouré, I., Godefroid, M. & Dobigny, G., 2017. Landscape epidemiology in urban environments: the example of rodent-borne Trypanosoma in Niamey, Niger. Infection, Genetics and Evolution, sous presse.

- Tatard, C., Garba, M., Gauthier, P., Hima, K., Artige, E., Dossou H.J., Gagaré, S., Genson, G., Truc, P. & Dobigny, G., 2017. Rodent-borne Trypanosoma from cities and villages of Niger and Nigeria: a special role for the invasive genus Rattus? Acta Tropica, 17 : 151-158.

- Ndiaye, A., Chevret, P., Dobigny, G. & Granjon, L., 2016. Evolutionary systematics and biogeography of the arid-adapted rodent genus Gerbillus (Rodentia, Muridae): a mostly Plio-Pleistocene African history. Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research, 54 : 299-317.

- Berthier, K., Garba, M., Leblois, R., Navascuès, M., Tatard, C., Gauthier, P., Gagaré S., Piry, S., Brouat, C., Dalecky, A., Loiseau, A. & Dobigny, G., 2016. Black rat invasion of inland Sahel: insights from interviews and population genetics in South Western Niger. Biological Journal of the Linnean Society, in press.

- Nie, W., O’Brien, P.C.M., Fu, B., Wang, J., He, K., Bed’Hom, B., Volobouev, V., Ferguson-Smith, M.A., Dobigny, G. & Yang, F., 2015. Multidirectional chromosome painting substantiates the occurrence of extensive genomic reshuffling within Accipitriformes. BMC Evolutionary Biology, 15 : e205.doi: 10.1186/s12862-015-0484-0.

- Dobigny, G., Garba, M., Tatard, C., Loiseau, A., Galan, M., Kadaouré, I., Rossi, J.P., Picardeau, M. & Bertherat, E., 2015. Urban market gardening and rodent-borne pathogenic Leptospira in arid zones: a case study in Niamey, Niger. PLoS Tropical Neglected Diseases, 9(10) : e0004097. 

- Dobigny, G., Britton-Davidian, J. & Robinson, T.J., 2015. Chromosomal polymorphism in mammals: an evolutionary perspective. Biological Reviews, doi: 10.1111/brv.12213.

- Garba, M., Dalecky, A., Kadaouré, I., Kane, M., Hima, K., Véran, S., Gagaré, S., Gauthier, P., Tatard, C., Rossi, J.P. & Dobigny, G., 2014. Spatial segregation between invasive and native commensal rodents in an urban environment: a case study in Niamey, Niger. PLoS ONE, 9(11) : e110666.

- Ndiaye, A., Hima, K., Dobigny, G., Sow, A., Dalecky, A., Bâ, K., Thiam M. & Granjon, L., 2014. Integrative study of a poorly known Sahelian rodent species, Gerbillus nancillus (Rodentia, Gerbillinae). Zoologischer Anzieger, 253 : 430-439.

- Garba, M., Kane, M. , Gagaré, S., Kadaouré, I., Sidikou, R., Rossi, J.P. & Dobigny, G., 2013. Local perception of rodent-associated problems in Sahelian urban areas: a survey in Niamey, Niger. Urban Ecosystems, 17(2) : 572-584.   

- Garba, M. & Dobigny, G., 2014. Reproduction in urban commensal rodents: the case of Mastomys natalensis from Niamey, Niger. Mammalia, 78(2) : 185-189.

- Dobigny, G., Tatard, C., Gauthier, P., Ba, K., Duplantier, J.M., Granjon, L. & Kergoat, G.J., 2013. Mitochondrial and nuclear genes-based phylogeography of Arvicanthis niloticus (Murinae) and Sub-Saharan open habitats Pleistocene history. PLoS ONE, 8 : e77815.

- Diouf, M., Amidi, D.C., Quilichini, Y., Dobigny, G., Garba, M. & Marchand, B., 2013. Pterygodermatites (Mesopectines) niameyensisn. sp. (Nematoda, Rictulariidae), a parasite of Mastomys natalensis (Smith, 1834) (Rodentia, Muridae) from Niger. Journal of Parasitology, 99(6) : 1034-1039.

- Mercier, A., Garba, M., Bonnabau, H., Kane, M., Rossi, J.P., Dardé, M.L. & Dobigny, G., 2013. Toxoplasmosis seroprevalence in urban rodents: a survey in Niamey, Niger. Memorias do Instituto Oswaldo Cruz, 108(4) : 399-407.

- Yama, I.N., Garba, M., Britton-Davidian, J., Thiberville, D., Dobigny, G., Gould, E.A., de Lamballerie, X. & Charrel, R.N., 2013. Comparative analysis of rodent tissue preservation methods and nucleic acid extraction techniques for virus screening purposes. Journal of Virological Methods, 189 : 311-316.

- Colangelo, P., Verheyen, E., Leirs, H., Tatard, C., Denys, C., Dobigny, G., Duplantier, J.M., Brouat, C., Granjon, L. & Lecompte, E., 2013. A mitochondrial phylogeographic scenario for the most widespread African rodent species, Mastomys natalensis. Biological Journal of the Linnean Society, 108(4) : 901-916.