Créé(e) 29/10/2018 Mis à jour 31/10/2018
29 oct
2018
09h30
Thèse / De l’expression des gènes à l’adaptation génétique: aperçu des dynamiques spatio-temporelle chez le complexe d’espèces cryptiques d’Alexandrium minutum

Lundi 29 octobre, à 9h30 en salle de conférence

Doctorant(e)

Gabriel METEGNIER

Directeur de thèse

Christophe Destombe

 Thèse co-encadrée par Mickael Le Gac (Ifremer) et Christophe Destombe (UMI 3614)

 

jury composé de :

Dr. Ferrante Mariella (Rapporteur; Station Zoologique Anton Dohrn, Italie), 

Pr. Cembella Allan (Rapporteur; Institut Alfred Wegener, Allemagne),

Pr. Vandenkoornhuyse Philippe (Examinateur; Université de Rennes 1, France),

Pr. Thiébaut Eric (Examinateur; Station Biologique de Roscoff, France).

RESUME

Les populations naturelles sont constamment confrontées à des changements environnementaux (biotiques ou abiotiques). Pour faire face à ces perturbations, différentes réponses ont été sélectionnées au cours de l'évolution. Parmi elles se trouvent la plasticité phénotypique (qui est la capacité pour un même génotype d'exprimer différents phénotypes) et l'adaptation génétique (qui est l'augmentation en fréquence de mutations avantageuses au sein des populations). Toutes deux font parties d'un continuum et leurs apports respectifs à la réponse des populations est difficile à appréhender. Cependant, étudier les liens entre plasticité phénotypique et adaptation génétique est une manière de comprendre les dynamiques des populations et de prévoir leurs réponses à un environnement changeant. Dans la présente étude, je me suis attaché à étudier ces liens à plusieurs échelles (intra- et interspécifique), chez le complexe d'espèces cryptiques de la micro-algue Alexandrium minutum, et ce à la fois in vitro et in situ. En ce qui concerne la plasticité phénotypique, ces deux espèces, quoique génétiquement proche, montrent de profondes différences, soulignant les liens entre divergence génétique et écologique. Au niveau intraspécifique, il apparaît que face à des variations de facteurs abiotiques, les populations ajustent les niveaux d'expression de certains gènes. Notamment, des gènes impliqués dans des fonctions de motilité et d'interactions intercellulaires sont plus exprimés dans des environnements froids à faible salinité. En ce qui concerne la structuration génétique, les populations montrent de la différentiation génétique à la fois à faible échelle spatiale, au cours du temps, mais aussi lorsque la communauté d’espèces environnante change. Pour conclure il existe, aux niveaux intrapopulationnel comme interspécifique, une interaction directe entre divergence génétique et changements d'expression de gènes. En plus de poser de nombreuses questions quant aux capacités de réponse des populations, ces résultats soulignent comment plasticité phénotypique et changements génétique sont liés et interagissent. Ils offrent une perspective nouvelle sur les mécanismes qui sous-tendent les réponses des populations à leur environnement.

 

From gene expression to genetic adaptation : insights into the spatio-temporal dynamics of Alexandrium minutum cryptic species complex

Natural populations face environmental changes. In this context, different responses were evolutionnary selected. Among them are phenotypic plasticity and genetic adaptation. Studying the links between these two types of response is a way to understand population dynamics and to predict how they may respond to a changing environment. In the present Ph.D thesis, I focused on studying these links at several scales (intra- and interspecific), in the cryptic species complex of the microalga Alexandrium minutum, both in vitro and in situ. With respect to phenotypic plasticity, these two closely related species show profound differences, highlighting the links between genetic and ecological divergence. At the intraspecific level, it appears that, when facing abiotic factors variations, populations adjust the expression levels of certain genes (notably involved in motility related functions and intercellular interactions under low-salinity and cold environments). On the other hand, populations show genetic differentiation at both small spatial scale, over time, and when the community changes. To conclude, there is a direct interaction between genetic divergence and changes in gene expression. In addition to asking many questions about the response capabilities of populations, these results highlight how phenotypic plasticity and genetic changes are linked and interact. They offer new perspectives on the mechanisms underlying population responses to their environment.