Etude de la réponse environnementale et transgénérationnelle chez l’huitre creuse Crassostrea gigas : focus sur les mécanismes épigénétiques

Study of transgenerational environmental response in Crasssotrea gigas : focus on epigenetic mecanisms

• Auteur / Autrice : Manon Fallet
• Direction : Céline Cosseau, Christoph Grunau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie. Evolution
• Date : Soutenance le 12/12/2019
• Etablissement(s) : Perpignan
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Interactions Hôtes-Pathogènes-Environnements (Perpignan)
• Jury : Président / Présidente : Guillaume Mitta
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Céline Cosseau, Christoph Grunau, Guillaume Mitta, Frédérique Pitel, Christine Paillard, Benoît Pujol, Caroline Montagnani
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédérique Pitel, Christine Paillard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effets de la pollution de l'eau

Épigénétique

Effets du stress

Crassostrea gigas

Mots clés libres

Epigénétique

Evolution

Transgénérationnel

Huitre

Microbiota

Epigenetic

Evolution

Transgenerationnal

Oyster

Microbiota

Résumé

L’histoire de vie d’un individu influence son phénotype et celui de sa descendance. Les différentes composantes du système d’héritabilité incluant l’héritabilité génétique et l’héritabilité non génétique et leurs interactions, sont importantes pour générer ces phénotypes héritables. L’héritabilité de ces phénotypes peut permettre aux parents de transmettre à leurs progénitures une meilleure capacité d’adaptation aux changements rapides de l’environnement local. L’huitre creuse Crassostrea gigas est un organisme marin d’intérêt économique majeur en tant que principale espèce d’huitre produite dans le monde. L’incapacité des huitres à se mouvoir et leur condition d’organismes filtreurs les rendent très sensibles aux pressions environnementales. Ainsi la présence de polluants et d’organismes pathogènes dans l’environnement aquatique peuvent avoir des conséquences néfastes pour les huitres, allant jusqu’à induire des mortalités massives. Les objectifs de ma thèse ont été d’appréhender la part de différents mécanismes d’héritabilité (génétique, épigénétique et microbiote) dans la réponse environnementale des huitres à deux stress environnementaux et d’améliorer les connaissances des mécanismes de transmission de l’information épigénétique chez les mollusques. Au cours de ma thèse, j’ai ainsi (i) réalisé une étude bibliographique afin d’identifier les facteurs épigénétiques principalement étudiés dans la réponse environnementale chez des espèces de mollusques, ainsi que leur aspect transgénérationnel ; (ii) étudié l’influence d’une exposition parentale à un pesticide polluant, le diuron, sur le méthylome et l’expression des gènes des descendants de la génération suivante et (iii) caractérisé l’impact génétique, épigénétique, transcriptomique et microbiotique d’une exposition microbienne précoce sur la résistance des huitres au Pacific Oyster Mortality Syndrome (POMS) induisant des mortalités massives sur les juvéniles, ceci sur trois générations successives. Les principaux résultats de ma thèse ont permis de mettre en évidence l’influence de stress environnementaux sur le phénotype via des modifications du méthylome des huitres et de leur descendance. Dans le cadre de la réponse au POMS, l’exposition microbienne a permis d’améliorer la résistance des huitres et constitue donc un phénotype adaptatif illustrant le rôle potentiel des mécanismes épigénétiques dans l’évolution adaptative.

Individual life history influences the phenotype and the phenotype of offspring. The different component of the heritability system including genetic and non-genetic heritability and their interactions are key mechanisms to generate these heritable phenotypes. Phenotype heritability can allow parents to transmit a better adaptive capacity in response to rapid local environmental changes, to their offspring. The pacific oyster Crassostrea gigas is a marine organism of economic interest as the main producing oysters worldwide. Oyster are sessile and filtering organisms which made them very sensitive to environmental pressures. Thus, the presence of pollutants and pathogens in the aquatic environment can have harmful consequences on oysters potentially leading to oysters’ death. The main objectives of my thesis were to decipher the part of different heritable mechanisms (genetic, epigenetic and microbiota) in the environmental response of oysters to two environmental stresses and to improve our knowledge about epigenetic transmission information in molluscs. During my PhD, I (i) realized a bibliographic study to identify main epigenetic factors implied in environmental response and heritability in molluscs ; (ii) study the influence of a parental exposure to a pesticide, the diuron, on the methylome and the gene expression of offspring and (iii) characterized the genetic, epigenetic, transcriptomic and microbiotic impact of an precocious microbial exposure on the survival capacity of pacific oyster when faced to Pacific Oysters Mortality Syndrome, a disease, inducing massive mortalities in oysters’ juveniles, thus on three generation. The main results of my PhD allow to highlight the influence of environmental stresses on phenotype by methylome modifications of oysters and their offspring. In the case of the response to POMS, the microbial exposure as allowed to improve the oysters’ resistance and constitute so an adaptive phenotype illustrating the potential role of epigenetic mechanisms in adaptive evolution.