Diversité génomique, évolution et adaptation de la tique Ixodes ricinus

Genomic diversity, evolution, and adaptation of the tick Ixodes ricinus

• Auteur / Autrice : Pierre Charrier
• Direction : Claude Rispe
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 06/12/2018
• Etablissement(s) : Nantes, Ecole nationale vétérinaire
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes ; 2016-2022)
• Jury : Président / Présidente : Monique Zagorec
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claude Rispe, Monique Zagorec, Karen D. McCoy

Mots clés

Mots clés libres

Transcriptome

Ixodes Ricinus

RNA-Seq

Analyse d'expression différentielle

Génomique des populations

Phylogénomique

Transcritome

Ixodes Ricinus

RNA-Seq

Differential expression analysis

Population genomics

Phylogenomics

Résumé

Les tiques sont des acariens hématophages vecteurs de nombreux micro-organismes dont certains sont responsables de maladies humaines ou animales (Borréliose de Lyme par exemple. La tique Ixodes ricinus, est largement distribuée en Europe où elle représente le principal vecteur de l’agent responsable de la maladie de Lyme. Trois volets ont été abordés au cours de cette thèse, en réalisant pour chaque point des séquençages à haut-débit de transcriptomes. Dans le premier volet, un catalogue de transcrits a été reconstruit et annoté à partir d’individus provenant de différentes conditions physiologiques (stades de développement, état de gorgement, sexe). Une analyse d'expression différentielle a permis de déterminer quels gènes sont exprimés plus spécifiquement lors du gorgement (protéines cuticulaires notamment, mais également métallo­protéases, etc…). Dans le deuxième volet, la structure génétique d'I. ricinus a été explorée à partir de douze populations Européennes. Mes résultats montrent pour la première fois un signal clair de structuration géographique, et d'isolation par la distance, à l’échelle de l’Europe. Dans le troisième volet, j’ai employé une approche phylogénomique sur le groupe des tiques dures : pour cela, j'ai reconstruit les transcriptomes de 27 espèces de tiques (dont neuf espèces séquencées pour ce projet) permettant de proposer un arbre phylogénétique très robuste pour ce groupe.

Ticks are obligate blood-feeders, able to transmit numerous micro-organisms, including causative agents of human or veterinary diseases (e.g.: Lyme Borreliosis). The tick Ixodes ricinus is a widely distributed species in Europe, where it is the principal vector of the Lyme disease agent. Using high-throughput transcriptome sequencing, three lines of research were investigated. First, a large catalogue of transcripts was reconstructed and annotated for ticks in different physiological conditions (feeding or non-feeding, developmental stage, and sex). A differential expression analysis allowed to pinpoint genes associated with blood­ feeding at the level of the whole body (genes, involved in cuticle production, metolloproteases, etc...). Secondly, I explored the genetic structure of I. ricinus at the European scale using transcriptomes from 12 populations. I found a clear signal of phylogeographical structure probably resulting from an isolation by distance process. Finally, transcriptomes for 27 different species of ticks were reconstructed (including nine species sequenced for this study). This permitted to reconstruct a robust phylogeny for the whole group of hard ticks.