Détermination et différenciation sexuelle chez les algues brunes

Sex determination and differentiation in the brown algae

• Auteur / Autrice : Josselin Guéno
• Direction : Susana M. Coelho, J. Mark Cock
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique et biologie du développement
• Date : Soutenance le 11/12/2019
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Complexité du vivant (Paris ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biologie intégrative des modèles marins (Roscoff, Finistère ; 2014-....)
• Jury : Président / Présidente : Frédérique Le Roux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Leïla Tirichine Delacour
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yann Guiguen, Gareth Pearson

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chromatine

Détermination génétique du sexe

Différenciation (biologie)

Phaeophyta

Mots clés libres

Sexe

Détermination

Différenciation

Chromatine

HMG

Épigénétique

Algues brunes

Sex

Brown algae

Epigenetic

Résumé

Chez de nombreux eucaryotes, le sexe est déterminé génétiquement par des chromosomes sexuels tels que XY, ZW et UN. Chez de nombreuses algues brunes, le sexe est déterminé génétiquement par les chromosomes IJ et V, plus précisément par la présence de régions spécifiques U (femelles) ou V (mâles) sur ces chromosomes. Un gène candidat pour la détermination du sexe mâle a été découvert dans la région spécifique du chromosome V. Ce gène appartient à la famille des gènes codant pour les protéines à domaine HMG, qui intervient notamment dans la détermination du sexe chez les mammifères et les champignons. Bien que la détermination du sexe soit déclenchée par un gène présent sur les chromosomes sexuels, la différenciation sexuelle est principalement déterminée par l'expression de gènes sexuellement biaisés au niveau des autosomes, qui sont donc présents chez les mâles et les femelles, mais dont le niveau d'expression diffère entre les deux sexes. Le but de ma thèse était d'améliorer notre compréhension des mécanismes qui sous-tendent la détermination et la différenciation du sexe chez les algues brunes. J'ai étudié la protéine HMG liée à la région spécifique mâles chez Ectocarpus, par des techniques de double hybride en levures et de DAP-seq. Par ailleurs, afin de comprendre comment les programmes de développement sexuel sont établis et régulés chez les algues brunes, j'ai examiné les paysages chromatiniens entre les deux sexes à différentes échelles que ce soit au niveau du génome, au niveau chromosomique et au niveau des gènes sexuellement biaisés par une méthode ChlP-seq contre des modifications post-traductionnelles d'histone.

In many eukaryotes, sex is genetically determined by sex chromosomes such as XY, ZW and IJIV. In many brown algae, sex is genetically determined by the U and V chromosomes, more precisely by the presence of U (female) or V (male)-specific regions on these chromosomes. A candidate gene for male sex deterrnination has been discovered at the V (male)-specific region. This gene belongs to the HMG-domain protein coding gene family, that is involved in gender determination in mammals and fungi. Although sex determination is triggered by a gene present on the sex chromosomes, sexual differentiation is mainly driven by autosomal sex-biased gene expression, which are therefore present in both males and females. My thesis's goal was to increase our understanding of the mechanisms underlying sex determination and differentiation in brown algae. I studied the HMG protein linked to the (male)-specific regions in Ectocarpus, by a yeast two hybrid method and DAP-seq. In order to understand how sex-specific developmental programs are established and regulated in the brown algae, I examined the sex- and chromosome-specific chromatin landscapes by a ChlP-seq method, and explored variant lines that are impaired in the expression of their sex-specific developmental programs.