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Becking Thomas

Impact des bactéries féminisantes du genre Wolbachia sur l'évolution des chromosomes sexuels d'isopodes terrestres

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Index

École doctorale :

  • Gay Lussac - Sciences pour l'environnement

UFR ou institut :

  • UFR des sciences fondamentales et appliquées (SFA)

Secteur de recherche :

  • Biologie de l'environnement, des populations, écologie

Section CNU :

  • Biologie des populations et écologie

Résumé

  • Français
  • English
 

Français

Impact des bactéries féminisantes du genre Wolbachia sur l'évolution des chromosomes sexuels d'isopodes terrestres

Les Oniscidea présentent une diversité remarquable de systèmes chromosomiques de déterminisme du sexe (hétérogamétie mâle XX/XY ou hétérogamétie femelle ZW/ZZ), dont l'origine reste encore largement inconnue à ce jour. Il a été proposé que ces différents systèmes puissent être le produit de la coévolution entre les isopodes terrestres et Wolbachia, une bactérie endosymbiotique féminisante transmise verticalement par voie ovocytaire. Dans le but de caractériser l'impact de l'endosymbiose à Wolbachia sur l'évolution des mécanismes de déterminisme du sexe, nous avons utilisé une combinaison d'approches génomique, transcriptomique et d'expression de gènes. Tout d'abord, le génome de l'espèce Armadillidium nasatum (caractérisée par un système XX/XY) a été généré et ensuite annoté structurellement et fonctionnellement. A partir de ce génome, des approches de génomique comparatives ont permis la caractérisation de séquences liées au chromosomes Y, afin de mieux comprendre les processus impliqués dans la dégénérescence des gonosomes. Afin d'identifier des effecteurs liés au déterminisme ou à la différenciation du sexe, une approche par gènes candidats a permis de caractériser des gènes à domaines DM, connus pour être impliqués dans le déterminisme du sexe de nombreuses espèces, et d'en mesurer l'expression au cours du temps. Enfin, une phylogénie des Oniscidea a été réalisée en parallèle d'expériences de réversion de sexe afin d'estimer le nombre et la direction des transitions de systèmes d'hétérogamétie au cours de l'évolution des isopodes terrestres. Ces travaux contribuent à illustrer l'impact de l'endosymbiose sur l'évolution des mécanismes de déterminisme du sexe de l'hôte.

Mots-clés libres : Déterminisme du sexe, hétérogametie, chromosomes sexuels, gènes à domaine DM, Wolbachia, Oniscidea, génomique, séquençage à haut débit.

    Rameau (langage normalisé) :
  • Détermination génétique du sexe
  • Chromosomes sexuels
  • Génomique
  • Oniscidés
  • Wolbachia

English

Impact of a feminizing endosymbiotic bacteria (genus Wolbachia) on the evolution of terrestrial isopods sex chromosomes

Oniscidea show a remarkable diversity of chromosomal sex determination systems (male heterogamety XX/XY or female heterogamety ZW / ZZ). However, the origin of such diversity is still largely unknown to date. It has been proposed that these different systems may be the product of the coevolution between terrestrial isopods and Wolbachia, a feminizing endosymbiotic bacteria transmitted vertically through oocytes. In order to characterize the impact of Wolbachia endosymbiosis on the evolution of sex determination mechanisms, we used a combination of genomic, transcriptomic and gene expression approaches. First, the genome of the species Armadillidium nasatum (characterized by an XX/XY system) was generated and then structurally and functionally annotated. From this genome, a comparative genomic approach allowed us to characterize sequences Y-linked, in order to better understand the processes involved in the sex chromosome degeneration. In order to identify effectors potentially related to sex determination or differentiation, a candidate gene approach has been used to characterize DM-domain genes, known to be involved in the sex determination pathways of many species, and then to measure their expression over development. Finally, a Oniscidea phylogeny was generated in parallel with sex-reversal experiments in order to characterize the number and the direction of the transitions of heterogenetic systems during the terrestrial isopods evolution. This work emphasize the impact of endosymbiosis on the evolution of host sex determination mechanisms.

Keywords : Sex determination, heterogamety, sex chromosomes, DM domain genes, Wolbachia, Oniscidea, genomics, high-throughput sequencing.

Notice

Diplôme :
Doctorat d'Université
Établissement de soutenance :
Université de Poitiers
UFR, institut ou école :
UFR des sciences fondamentales et appliquées (SFA)
Laboratoire :
Ecologie et biologie des interactions - EBI (Poitiers)
Domaine de recherche :
Biologie de l'environnement, des populations, écologie
Directeur(s) de thèse :
Richard Cordaux, Clément Gilbert
Date de soutenance :
11 décembre 2017
Président du jury :
Nicolas Perrin
Rapporteurs :
Nicolas Perrin, Susana Coelho
Membres du jury :
Richard Cordaux, Clément Gilbert, Sophie Beltran-Bech, Gabriel Marais

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