Evolution des interactions dans le continuum parasitisme-mutualisme : Les bactéries intracellulaires du genre Rickettsia

Evolution of interactions in the parasitism-mutualism continuum: Intracellular bacteria of the genus Rickettsia

• Auteur / Autrice : Julien Amoros
• Direction : Olivier Duron
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : BDI-Biologie des Interactions symbiotiques et parasitaires
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : MIVEGEC - Maladies Infectieuses et Vecteurs : Ecologie, Génétique, Evolution et Contrôle
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Processus Ecologiques et Evolutifs au sein des Communautés (PEEC)

Mots clés

Mots clés libres

Symbiose

Evolution

Rickettsia

Tique

Tick

Evolution

Ricketssia

Symbiosis

Résumé

La symbiose avec les microbes est un facteur majeur impliqué dans la diversification écologique et évolutive du vivant. Les microbes jouent des rôles fonctionnels dans le métabolisme, l'immunité, l'adaptation et la capacité d'adaptation des macro-organismes. Dans de nombreux cas, un hôte et ses microbes mutualistes fusionnent en une entité symbiotique unique et aucun des partenaires ne peut plus survivre indépendamment. Au cours de l'évolution, ces interactions symbiotiques ont permis l'apparition des mitochondries et des plastides (chloroplastes) - des organites qui définissent en partie la vie eucaryote - ainsi que 'émergence de nombreuses associations plus récentes impliquant une grande variété d'hôtes et de partenaires microbiens. Les exemples les plus connus se trouvent chez les arthropodes, qui représentent plus de 80 % de toutes les espèces animales vivantes décrites. Au cours de leur histoire évolutive de 550 millions d'années, des interactions symbiotiques leur ont permis à plusieurs reprises d'acquérir des fonctions nouvelles comme la spécialisation sur des ressources trophiques particulières. Les tiques sont bien connues comme vecteurs d'une grande diversité d'agents pathogènes, mais elles abritent également plusieurs symbiotes dont les effets restent peu connus. Beaucoup sont transmis maternellement, via les œufs, et peuvent avoir diverses répercussions sur le phénotype des tiques : outre le coût imposé aux tiques pour leur maintien, les symbiotes peuvent être bénéfiques pour les tiques ou encore manipuler leur reproduction. Nous avons récemment montré que les tiques sont dépendantes de symbiotes nutritionnels : Les tiques, dont le régime alimentaire est exclusivement constitué de sang de vertébrés, dépendent de ces symbiotes pour l'apport en vitamines B essentielles. Cependant, les connaissances actuelles sur d'autres symbiotes (Wolbachia, Cardinium, Spiroplasma, etc.) sont rares chez les tiques. Dans ce projet, le doctorant testera comment les symbiotes affectent la biologie des tiques, et les mécanismes qu'ils utilisent pour se maintenir dans les populations de tiques. À cette fin, le doctorant mènera des expériences sur des populations naturelles et des colonies de tiques en laboratoire afin de déterminer l'effet des symbiotes sur la fitness des tiques.

Symbiosis with microbes is one of the keys to the origins of complex life on Earth. Beneficial microbes play functional roles in metabolism, immunity, adaptation, and adaptability of macro-organisms. In many cases, a host and its beneficial microbes merge into a single and coherent symbiotic entity and each can no longer survive independently. Over evolutionary time, these intimate relationships have yielded the mitochondrion and the plastid (chloroplast) — the organelles that in part define eukaryotic life — along with many more recent associations involving a wide variety of hosts and microbial partners. Best known examples are found in arthropods, which account for over 80 percent of all described living animal species. Over the course of their 550-million-year evolutionary history, intimate relationships with microbial partners have repeatedly allowed them to acquire novel, beneficial functions. These symbioses have often resulted in adaptive radiations for the arthropod hosts that have radically modified ecosystems. Ticks are well known as vectors of a wide diversity of pathogens, but they also harbour a high number of putative beneficial symbionts. Most of them are predominantly maternally transmitted and may have a variety of repercussions on the tick's phenotypes: besides the cost imposed on the ticks for maintaining the symbiont population, they can provide fitness advantages to ticks or manipulate the tick's reproduction. We recently show that ticks are dependent on nutritional symbionts: Ticks, whose diet consists exclusively on vertebrate blood, rely on these symbionts to supply essential B vitamins. However, the current knowledge of other maternally inherited symbionts (Wolbachia, Cardinium, etc) is scarce in ticks. In this project, the PhD student will test how symbionts affect tick biology, and how they are maintained and spread through tick populations. To this aim, the PhD student will conduct experiments on natural populations and lab colonies of ticks to determine the effect of symbionts on tick fitness.