Créé(e) 12/06/2020
29 juin
2020
13h30
Station Biologique de Roscoff
Soutenance de thèse le 29 juin / Étude des bases moléculaires de l’adaptation et de l’acclimatation aux changements environnementaux chez les picocyanobactéries marines, des organismes clés du phytoplancton.
Doctorant(e)

Ulysse Guyet

Directeur de thèse

Laurence Garczarek

Pr.  José Manuel GARCIA-FERNANDEZ, Université de Cordoue       Rapporteur
Dr. Eric PELLETIER, CEA-Genoscope                                               Rapporteur
Dr. Géraldine JEAN, Université de Nantes                                       Examinatrice
Dr. Julia MORALES, CNRS                                                                Examinatrice
Dr. Damien EVEILLARD, Université de Nantes                               Co-encadrant de thèse
Dr. Laurence GARCZAREK, CNRS                                                   Directrice de thèse

 

Résumé

Les deux picocyanobactéries marines Prochlorococcus et Synechococcus sont les organismes

photosynthétiques les plus abondants de la planète, leur vaste distribution étant sans doute liée

à leur importante diversité génomique. La première partie de mon travail a consisté à étudier les

bases génétiques de l'adaptation de ces organismes à des niches écologiques distinctes et a

révélé, en comparant 81 génomes de ces deux genres, le rôle des gains/pertes de gènes et des

variations des séquences nucléotidiques dans la diversification de ces organismes. Une deuxième

partie a consisté en l'analyse des réponses physiologiques d'une souche modèle de

Synechococcus (WH7803) et de quatre autres souches représentatives des écotypes dominants

in situ (clades I à IV) à divers stress environnementaux, afin d'identifier les gènes impliqués dans

les réponses spécifiques ou communes à ces différents stress et/ou écotypes. Enfin, la dernière

partie de ma thèse a visé à identifier la distribution de l’ensemble des gènes de

picocyanobactéries dans l'océan mondial et à la relier aux paramètres environnementaux et à la

distribution des écotypes, ce qui a permis de mettre en évidence les répertoires de gènes

spécifiques de niches et/ou d’écotypes. L’intégration de ces résultats m’a permis de mieux

comprendre les mécanismes d'adaptation et d'acclimatation, qui ont permis aux

picocyanobactéries de coloniser la quasi‐totalité des niches écologiques éclairées des océans.

 

ABSTRACT

The two marine picocyanobacteria Prochlorococcus and Synechococcus are the most abundant

photosynthetic organisms on the planet, their wide distribution being probably linked to their

large genomic diversity. The first part of my work has consisted in studying the genetic bases of

the adaptation of these organisms to distinct ecological niches and revealed, by comparing 81

genomes of these two genera, the role of gene gains/losses and variations in nucleotide

sequences in the diversification of these organisms. A second part has consisted in the analysis of

the physiological responses of a Synechococcus model strain (WH7803) and of four other strains,

representative of the dominant ecotypes in the field (clades I to IV), to various environmental

factors in order to identify the genes that are involved in specific or common responses to these

different stresses and/or ecotypes. Finally, the last part of my thesis aimed at identifying the

distribution of all picocyanobacterial genes in the world ocean and to link it to environmental

parameters and to the distribution of ecotypes, which made it possible to highlight the gene

repertoires specific of niches and/or ecotypes. The integration of these results led me to get a

better understanding of the adaptation and acclimation mechanisms, which allowed marine

picocyanobacteria to colonize virtually all lit ecological niches of the oceans.