Causes et conséquences de l'évolution de la transformation bactérienne

Causes and consequences of the evolution of bacterial transformation

• Auteur / Autrice : Fanny Mazzamurro
• Direction : Eduardo Rocha
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génétique et génomique
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Complexité du vivant (Paris ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génétique des génomes
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Génomique évolutive des microbes

Mots clés

Mots clés libres

Transformation naturelle

Evolution

Bactéries

Éléments génétiques mobiles

Génomique

Bioinformatique

Natural transformation

Evolution

Bacteria

Mobile genetic elements

Genomics

Bioinformatics

Résumé

Les objectifs principaux sont de mener une étude à large échelle sur la fréquence de la transformation naturelle au sein de la diversité de deux espèces bactériennes et d'utiliser ces données pour caractériser, pour la première fois, les causes et les conséquences des variations de la transformation naturelle. La transformation naturelle est un mécanisme de transfert horizontal de gène sous le contrôle direct des bactéries. L'observation de grandes variations des taux de transformation au sein d'une même espèce reste encore un mystère presque un siècle après la découverte de ce mécanisme. Une hypothèse récente suggère que les bactéries utilisent la transformation naturelle pour débarrasser leurs génomes des éléments génétiques mobiles par recombinaison avec de l'ADN importé de cellules non infectées. Nous émettons l'hypothèse que le conflit transformation/élément génétique mobile est une cause majeure des variation dans la transformation naturelle et que ces variations ont d'importantes conséquences en terme d'évolution des génomes.

The key objectives are to make a large-scale study of the frequency of transformation across the genetic diversity of two bacterial species and use this data to characterize, for the first time, the causes and consequences of variation in natural transformation (NT). NT is a mechanism of horizontal gene transfer under the direct control of the bacteria. The observation of large within-species variations in NT rates in several species remains a puzzle almost a century after the discovery of this mechanism. A recent hypothesis proposes that NT is used by bacteria to cure their genomes of MGEs by recombination of DNA imported from uninfected cells. We here hypothesize that the transformation/MGE conflict is a major cause of variation in NT and these variations have important consequences in terms of genome evolution.