Bricolage évolutif chez des drosophiles à pois noirs

• Auteur / Autrice : Laurent Arnoult
• Direction : Benjamin Prud'homme
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie du developpement
• Date : Soutenance le 17/05/2013
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Julien Royet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Morange, Patricia Beldade, Nicolas Gompel
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Patrick Lemaire, Virginie Orgogozo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Génétique

Pigments animaux

Drosophiles

Mots clés libres

Drosophile

Pigmentation

Évolution

Développement

Cis-régulation

Génétique

Bricolage

Co-option

Drosophila

Pigmentation

Evolution

Development

Cis-régulation

Genetic

Tinkering

Co-option

Résumé

Au cours de mes travaux de thèse, je me suis penché sur le pendant génétique de l'adaptation. Certes, les mutations sont générées au hasard; mais quelles sont celles que l'évolution retient et pourquoi? Peut-on définir certains principes qui déterminent les chemins génétiques favoris qu'emprunte et ré-emprunte l'évolution ? Ces principes génétiques bornent-ils parfois le jeu des adaptations possibles ? Le substrat génétique qui nourrit la sélection est-il le même lorsqu'il s'agit de l'émergence d'un caractère nouveau ou bien lorsqu'il s'agit de la diversification ou le raffinement d'un caractère existant ?Pour répondre à ces questions, je me suis penché sur des drosophiles à pois noirs. En particulier, des drosophiles du groupe melanogaster, dont un ancêtre s'est paré d'une tache noire sur le bout de l'aile, il y a environ 20 millions d'années. Cette tache s'est transmise de génération en génération, en se modifiant de façon spectaculaire dans certaines lignées.J'ai d'abord tenté de mettre à jour la logique génétique du bricolage qui a fondé l'émergence puis la diversification de cette tache. Ces travaux suggèrent un modèle général dans lequel les deux versants de l'adaptation, émergence et diversification, correspondent à deux bricolages génétiques distincts.Dans un deuxième temps, je me suis concentré sur l'émergence de cette tache. Ce travail en cours a permis de dégager certaines caractéristiques génétiques du module de régulation qui sous-tend le développement de cette tache. Mon travail de thèse contribue, dans son ensemble, à une meilleure compréhension des ressorts génétiques sur lesquels repose l'adaptation.

In my thesis, I studied the genetics of adaptation. Certainly, mutations are randomly generated, yet evolutionary relevant mutations are not randomly distributed; why? Can we define some principles that determine the most favorable genetic paths, in the light of evolution? Would these principles sometimes limit the range of possible adaptations? Are mutations that feed emergence of a new character and diversification or refinement of an existing character the same? To answer these questions, I studied fruit flies with black spots. In particular, fruit flies from the melanogaster group, whose ancestor evolved a black spot on the tip of its wing, about 20 million years ago. This spot has been inherited through generations, and diversified dramatically in some lineages.I first tried to uncover the logic of genetic tinkering underlying the emergence and diversification of the spot. Our results suggest a general model in which the two sides of adaptation, emergence and diversification, correspond to two distinct genetic tinkering.Second, I focused strictly on the emergence of this spot. This ongoing work has identified some general genetic features of the regulatory module underlying the development of this spot.Overall, my thesis contributes to a better understanding of the genetics of adaptation.