Étude des variations de la taille des télomères chez le corail Stylophora pistillata et dans les populations sauvages des genres Pocillopora sp., Porites sp., et Millepora sp. récoltés sur 32 systèmes insulaires de l’Océan Pacifique au cours de l’expédition TARA-Pacifique

Telomere length dynamics in the coral Stylophora pistillata and in the natural populations of Pocillopora sp., Porites sp., and Millepora sp. coral genera across 32 island systems of the Pacific Ocean sampled during the TARA-Pacific expedition

• Auteur / Autrice : Alice Rouan
• Direction : Éric Gilson
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 18/12/2020
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Côte d’Azur (2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche sur le cancer et le vieillissement (Nice, Alpes-Maritimes)
• Jury : Président / Présidente : Etienne Gaëtan Jacques Danchin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Etienne Gaëtan Jacques Danchin, Suzanne C. Mills, Evelyne Ségal-Bendirdjian, Uri Frank, Pat Monaghan, Éric Röttinger, Maximina Yun
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Suzanne C. Mills, Evelyne Ségal-Bendirdjian

Mots clés

Mots clés contrôlés

Changements climatiques

Environnement

Stress

Coraux

Télomères (génétique)

Mots clés libres

Télomères

Coraux

Stress

Environnement

Changement climatique

Telomere

Coral

Stress

Environment

Global Change

Résumé

La linéarité des chromosomes eucaryotes implique la présence d’une chromatine à la structure particulière, appelée télomère, pour contrôler la stabilité du génome et conserver sa fonction. Des changements dans la structure des télomères peuvent déterminer la longévité, la résistance au stress et la susceptibilité de développer certaines pathologies. Notre compréhension sur la contribution des facteurs environnementaux sur la longueur des télomères n’en est qu’à ses balbutiements, tout comme notre connaissance de la diversité des mécanismes de régulation de la taille des télomères dans l’arbre de la vie. Les coraux constructeurs de récifs sont à cet égard des modèles de choix, leurs conditions de vie fixée les empêchant de fuir des conditions défavorables et leur endosymbiose obligatoire avec une micro-algue photosynthétique les exposant à un stress oxydant quotidien. Leurs télomères ne sont pourtant que peu étudiés. Dans ce travail de thèse, j’ai combiné une large étude de terrain sur 3 genres de coraux (deux scléractiniaires, Pocillopora sp. et Porites sp., et un hydrozoaire Millepora sp.) et une étude en conditions contrôlées sur l’espèce modèle Stylophora pistillata dans le but de comprendre le lien entre la variation de la taille des télomères et l'environnement. J’ai observé que la taille des télomères des coraux ne diminuait pas avec l’âge, ni avec la taille des colonies, mais qu’une rupture de la symbiose induite à l’obscurité pouvait induire un raccourcissement des télomères. J’ai aussi montré que des espèces avec des stratégies évolutives différentes avaient des régulations de leurs tailles de télomères différentes, le genre Pocillopora sp. étant contraint à la fois par la génétique et l'environnement tandis que le genre Porites sp. démontrant un incroyable maintien de la taille des télomères en dépit des variations génétiques ou des catégories d'environnements. Cependant, malgré leurs différentes stratégies, la taille des télomères des deux genres étaient négativement corrélées aux variations environnementales, mettant à jour ce paramètre comme crucial et potentiellement perturbateur des mécanismes de maintien de la taille des télomères.

The linearity of eukaryotic chromosomes requires the presence of a particular terminal chromatin structure, named telomere, to control the stability and function of genomes. Changes in telomere structure during life can determine longevity, stress resistance and disease susceptibility. Our knowledge on the contribution of environmental factors on telomere length (TL) variability remains at its infancy, as well as the diversity of telomere maintenance mechanisms and ageing strategies existing in the tree of life. In this regard reef building corals are an interesting but yet poorly investigated model to tackle the question of telomere response to environment. Indeed those long lived animals cannot escape external environmental stressors due to their fixed life mode nor internal ones due to the symbiosis, within their gastrodermal cells, with a photosynthetic microalgae. Here I combined an extensive field case study on 3 coral genera (two scleractinians, Pocillopora sp. and Porites sp. and the hydrozoan Millepora sp.) as well as controlled conditions test on the coral model Stylophora pistillata to unravel the possible links between telomere DNA length variation and environmental stress. I found that an absence of TL shortening with age and size in all the investigated corals. I observed a possible impact of dark induced bleaching on TL and different TL dynamics in wild populations. Pocillopora sp. mean TL is constrained both by genetic and environment while Porites sp. has a remarkable ability to maintain its TL regardless of size, genetic and some environment disturbance. Yet both of genera TLs were negatively correlated with seasonal deviations, identifying this environmental parameter as a factor overcoming TL maintenance in genera with different TL dynamics and life-history strategies.