Thèse en cours

ADAPTOME: ADAPTation aux changements environnementaux: analyse multi-omique des interactions hôte-microbiOME
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Auteur / Autrice : Andreas Eich
Direction : Laetitia HedouinNicolas Derome
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Biodiversité, génétique et évolution
Date : Inscription en doctorat le 22/11/2022
Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres en cotutelle avec Université Laval - Institute of integrative biology and systems (IBIS)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de l'École pratique des hautes études
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherches insulaires et observatoire de l’environnement (Moorea, Polynésie française ; Perpignan)
établissement opérateur d'inscription : École pratique des hautes études (Paris ; 1868-....)

Mots clés

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Résumé

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Ce projet de doctorat vise à démêler la complexité et la dynamique des interactions corail-microbiome dans le cadre des changements environnementaux en se concentrant sur les modèles, les processus et la protection. Pour ce faire, notre équipe développera des recherches visant à combler les principales lacunes en matière de connaissances grâce à une approche multi-omique utilisant des études in situ, des expériences de stress thermique et des transplantations réciproques. Chapitre 1 Le premier chapitre vise à identifier les réponses écologiques aux facteurs de stress tels que les vagues de chaleur marine parmi les différents récifs de la Polynésie française. L'objectif de cette étude est de déterminer les modèles spatio-temporels de la couverture corallienne (et indirectement, de la mortalité) avant, pendant et après les événements de blanchiment massif (2016 et 2019) et le potentiel de récupération après de telles perturbations. De plus, l'impact de la région (île et atolls de différents Archipels), de l'habitat récifal, du genre corallien et de l'âge sur la résilience des récifs sera étudié. Avec ces connaissances, nous sélectionnerons les coraux qui ont subi différents niveaux de stress thermique pour les expériences décrites ci-dessous. Chapitre 2 Le deuxième chapitre vise à résoudre les processus moléculaires et physiologiques déterminant la thermotolérance des coraux au sein et entre deux genres de coraux thermosensibles, Acropora et Pocillopora. L'âge des colonies pourrait être un facteur important car les coraux plus âgés ont connu des vagues de chaleur plus souvent que les coraux plus jeunes et pourraient donc être mieux adaptés au stress thermique. De même, l'influence de l'habitat et de la profondeur du récif sera évaluée car les coraux qui se développent dans les récifs lagunaires peu profonds subissent des températures plus élevées et plus variables que les coraux qui se développent dans les zones plus profondes. Les coraux qui se développent dans les sites peu profonds pourraient être mieux adaptés au stress thermique que les coraux des sites plus profonds. Ces adaptations seront étudiées en comparant les génomes et microbiomes hôtes des coraux tolérants et sensibles à la chaleur, qui seront identifiés à la suite d'une expérience in situ de stress thermique aigu. Chapitre 3 Un autre chapitre sera une expérience de stress thermique à long terme réalisée avec des coraux thermotolérants et sensibles identifiés au chapitre 2 pour étudier la dynamique et les changements dans la composition du microbiome afin de mieux comprendre la base génétique (différents génotypes d'hôtes) de l'adaptation de l'holobionte corallien à une température accrue. Chapitre 4 Comparé aux habitats des récifs extérieurs, le récif arrière (lagon) est beaucoup plus variable en intensité lumineuse et en température (Dubé et al. 2021). Des expériences de laboratoire et de transplantation ont montré que les coraux provenant d'endroits où l'environnement est variable sont généralement plus aptes à résister au stress grâce à la plasticité phénotypique (Kenkel et Matz 2016 ; Thomas et al. 2022) et ont un plus grand potentiel adaptatif (Fuller et al. 2020 ; Kenkel et Matz 2016 ; Smith et al. 2022) par rapport à ceux qui vivent dans des environnements plus stables. Pour tester cette hypothèse, une expérience de transplantation croisée réciproque sera réalisée entre les habitats récifaux, et les altérations des communautés microbiennes seront comparées. La possibilité de modifier artificiellement le microbiome à l'aide de probiotiques coralliens sera explorée par des transplantations microbiennes de bactéries tolérantes à la chaleur.