Modification des traits d'histoire de vie au cours de l’hybridation et analyse des mécanismes moléculaires sous- jacents chez les parasites plathelminthes du genre Schistosoma

Life history traits modification during hybridization and underlying molecular mechanisms in platyhelminthes parasites of the genus Schistosoma

• Auteur / Autrice : Julien Kincaid Smith
• Direction : Jérôme Boissier, Eve Toulza
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 20/11/2018
• Etablissement(s) : Perpignan
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Interactions Hôtes-Pathogènes-Environnements (Perpignan)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hector Escriva, Nicolas Bierne, Tine Huyse, Sophie Beltran-Bech, Christoph Grunau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hector Escriva, Nicolas Bierne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Génomique comparative

Hybridation

Transcriptome

Schistosomose

Mots clés libres

Schistosomiase

Hybridation

Évolution expérimentale

Vigueur hybride

Génomique

Transcriptomique

Schistosomiasis

Hybridization

Experimental evolution

Hybrid vigor

Genomics

Transcriptomics

Résumé

Les changements globaux ont en partie pour effet de modifier les aires de répartition géographique des espèces. Les interactions nouvelles entre espèces n’ayant jamais été en contact peuvent potentiellement mener à des cas atypiques de reproduction, notamment l’hybridation. Ce phénomène peut avoir des implications épidémiologiques fortes car il peut conduire à la genèse de pathogènes hybrides. La combinaison du matériel génétique d’espèces distinctes peut conférer de meilleures capacités à la progéniture (vigueur hybride ou hétérosis), pouvant à terme potentiellement mener à des changements adaptatifs et à l'émergence de pathogènes dans des zones non endémiques, ce qui en fait une menace émergente à l’échelle mondiale. Ce travail de thèse se focalise sur la schistosomiase, seconde maladie parasitaire humaine et sa récente émergence en Europe (Corse, France). Après l’identification et la caractérisation génomique d’un parasite hybride entre deux agents distincts de la maladie, S. haematobium chez l’homme et S. bovis chez les bovins, nous avons mené une approche intégrative afin de caractériser à plusieurs échelles les capacités invasives et la virulence de tels parasites. A partir de souches du terrain, nous avons mis en place un protocole d’évolution expérimentale visant à générer des hybrides de première et deuxième générations au laboratoire. Nous avons analysé les modifications de traits d’histoire de vie de ces parasites ainsi que les conséquences moléculaires (génomique et transcriptomique) de ce « clash génomique » et nous montrons que l’hybridation peut être une force évolutive majeure pour les parasites.

Global changes contribute in modifying species geographical distribution. New interactions between species that have never been in contact before can potentially lead to atypical cases of reproduction, including hybridization. This phenomenon can have strong epidemiological consequences as it can potentially lead to the genesis of hybrid pathogens. The combination of genetic material of distinct species can confer increased capacities to the offspring (hybrid vigor or heterosis), eventually leading to adaptive changes and the emergence of pathogens in non-endemic areas, making them an emerging global threat. This thesis work focuses on schistosomiasis, the second human parasitic disease after malaria and its recent emergence in Europe (Corsica, France). After the identification and genomic characterization of a hybrid parasite between two distinct agents of the disease, S. haematobium in humans and S. bovis in cattle, we conducted an integrative approach to characterize at several scales the invasive capacities and virulence of such parasites. Starting from the field, we set up an experimental evolution protocol aimed at generating first- and second-generation hybrids in the laboratory. We analysed life history trait modifications of these parasites as well as the molecular consequences (genomics and transcriptomics) of this "genomic clash" and we show that hybridization can be a major evolutionary force for parasites.