Fonctionnement et génétique des populations

Responsable : Frédéric Grandjean

Cet axe de recherche vise à comprendre le fonctionnement et la dynamique des parasites au sein de systèmes hôtes-parasites. De par, leurs modes de reproduction et de dispersion, les parasites influencent les caractéristiques génétiques de leurs hôtes, de l’échelle individuelle à l’échelle populationnelle. Notre modèle est principalement centré sur les interactions Wolbachia (parasite de la reproduction)/isopodes terrestres. Plus spécifiquement, notre but est d’identifier l’impact de Wolbachia (bactérie féminisante) sur la structuration génétique des populations hôtes, à différents niveaux d’organisation (individu1 et population2) et à différentes échelles spatiales.

  • Hétérozygotie, immunité et système d’appariement

L’hétérozygotie est souvent liée évolutivement à la fitness et ce lien prédit un avantage sélectif aux individus présentant un haut niveau de diversité génétique. Parce que l’hétérozygotie pourrait par exemple déterminer en partie la capacité de l’hôte à résister aux parasites, le choix du partenaire pour une hétérozygotie élevée, potentiellement liée à des capacités immunitaires particulières, pourrait être un facteur adaptatif important dans la course aux armements entre A.vulgare et Wolbachia: parasite de sa reproduction. En parallèle, des stratégies de choix de partenaire de l’hôte visant à éviter des infections parasitaires pourraient se mettre en place à l’échelle évolutive. Ces études tournent autour des différentes facettes de l’hétérozygotie, allant du choix de partenaire aux paramètres immunitaires en passant par le test expérimental des théories de kin selection.

  • Structuration génétique et pattern de dispersion

Chez les isopodes terrestres, Wolbachia induit une féminisation des mâles ce qui a pour effet de biaiser le sex ratio de la descendance et donc celui des populations naturelles. Wolbachia pourrait ainsi réduire le nombre de mâles reproducteurs ayant pour effet, une modification des tailles efficaces à l’échelle de la population,et ainsi modifier les caractéristiques génétiques de celle-ci. Ces recherches nécessitent d’appréhender la dynamique des prévalences de Wolbachia dans les populations naturelles et de déterminer le degré d’isolement des populations à différentes échelles spatiales. Si les conséquences de Wolbachia sur la diminution de la variabilité génétique de l’ADN mitochondrial ont été largement démontrées par phénomène d’autostop génétique (Verne et al. 2012), l’impact de la féminisation sur le compartiment nucléaire reste à développer.

Nous nous intéressons également à un second modèle Aphanomyces astaci (agent de la peste) et écrevisses. Ce pathogène disséminé par les écrevisses originaires d’Amérique du Nord (porteuses saines) provoquent des épizooties spectaculaires au sein des populations d’écrevisses européennes. Notre approche vise à décrire les patterns des associations hôte-parasites par une approche de phylogénie comparative, de proposer des nouveaux marqueurs pour des études épidémiologiques, et de décrire les facteurs de virulence et leur polymorphisme à partir de données génomiques. Ces recherches se font en collaboration avec de nombreux partenaires français et européens.
Mots-clés: Symbiose, relations hôtes-parasites, prévalence, Wolbachia, hétérozygotie, kin selection, paramètres immunitaires, choix du partenaire.

Contrats de Recherche :

  • COSEA
  • LISEA

Quelques publications récentes :

  • Filipová L., Petrusek, A., Matasová, K., Delaunay, C., Grandjean, F., 2013. Prevalence of the crayfish plague pathogen Aphanomyces astaci in populations of the signal crayfish Pacifastacus leniusculus in France: evaluating the threat to native crayfish. PLoS ONE 8, e70157.
  • Valette V., P-Y.Bitome-Essono, W. Le Clec’h, M. Johnson, N. Bech, F. Grandjean. 2013. Multi-infection of feminizing Wolbachia strains in natural populations of the terrestrial isopod Armadillidium vulgare. PLoS ONE, 8, e82633.
  • Beltran, S., Richard, F.J. (2014) Impact of infection on mate choice.Animal Behaviour, in press.
  • Ruiz Daniels, R. Beltran, S. Poulin, R. Lagrue, C. 2012. Do parasites adopt different strategies in different intermediate hosts? Host size, not host species, influences Coitocaecum parvum (Trematoda) life history strategy, size and egg production. Parasitology, 140: 275-283.
  • Bech N., Quemere E., Barbu C., Novoa C., Boissier J. 2013. Pyrenean Ptarmigan Decline under Climatic and Human influences through the Holocene. Heredity, 111: 402-409.

Quelques collaborations récentes :

  • A. Petrusek, (Lab. Ecologie, Prague -République Tchèque)
  • Trude Vralstad, (Inst. Nat. Vétérinaire, Oslo -Norvège)
  • J. Dieguez-Uribeondo (Dép. Botanique, Madrid -Espagne)
  • E. Gaulin (UMR CNRS 5546, Toulouse)
  • X. Bonnet (UMR CNRS 7372- Chizé)
  • R. Poulin et C. Lagrue (Dep. Zoology, Dunedin, Nouvelle Zélande)

Thèses soutenues :

  • 2012 – Lenka Filipova – Genetic variation in North american crayfish species introduced to Europe and the prevalence of the crayfish plague pathogen in their populations.

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