Doctorat, Université de Tours (France), 1998.

Responsabilité

• Responsable de la Licence mention Sciences de la Vie

Thèmes de Recherche/Research interests

Diversité d’adaptation de l’interaction: Wolbachia-mitochondries

Pour comprendre l’impact des changements environnementaux sur la biodiversité, il est nécessaire de connaître les processus adaptatifs des organismes vivants à leur environnement et d’en évaluer le polymorphisme, élément clé permettant d’estimer leurs capacités d’adaptation. Ces processus se situent à plusieurs niveaux organisationnels : individus, populations, écosystèmes. La variabilité génétique est un facteur essentiel d’adaptabilité mais le lien entre ce facteur intrinsèque et des éléments externes tels que les symbiotes, doit être impérativement pris en compte. C’est le cas des isopodes terrestres, ou cloportes, dont les individus sont susceptibles d’héberger les bactéries endocellulaires du genre Wolbachia. L’association étroite et durable existant entre les cloportes et les Wolbachia a induit une co-évolution : souches – espèces hôte voire type de souches – espèce. Mes travaux ont pour but de qualifier cette co-évolution adaptative au niveau individuel en prenant en compte l’impact de l’interaction symbiotique sur le métabolisme bioénergétique de l’hôte et les processus de régulation mis en place au sein de la machinerie mitochondriale des cloportes. Si, la promiscuité entre les mitochondries et les bactéries (physique et originelle) permet le maintien du métabolisme et des performances physiologiques de l’hôte, dans quelle mesure les changements environnementaux sont-ils susceptibles d’impacter cette coordination adaptative ? Par exemple, la densité des mitochondries comme celle des Wolbachia est impactée par l’élévation de la température. Mon objectif est de connaître la part de ces composantes dans la survie et l’efficacité des individus afin de prévoir l’évolution des populations de ces macro-détritivores en cas de réchauffement climatique.

Mots-clés : Biodiversité, Isopodes, mitochondries, Wolbachia, métabolisme énergétique, évolution des génomes, polymorphisme, adaptabilité, performances physiologiques, changements globaux, écologie fonctionnelle

Adaptive diversity of interaction: Wolbachia-mitochondria

To understand the impact of environmental changes on biodiversity, it is necessary to know the adaptive processes of living organisms to their environment and to assess their polymorphism, a key element in assessing their adaptive capacities. These processes occur at several organizational levels: individuals, populations, ecosystems. Genetic variability is an essential factor of adaptability, but the link between this intrinsic factor and external elements such as symbionts must be taken into account. This is the case of terrestrial isopods, or woodlice, whose individuals are known to harbour endocellular bacteria of the genus Wolbachia. The close and sustainable association between woodlice and Wolbachia has led to a co-evolution: strains – host species or even strain type – species. My work aims to qualify this adaptive co-evolution at the individual level by taking into account the impact of symbiotic interaction on the host’s bioenergetic metabolism and the regulatory processes implemented within the woodlice’s mitochondrial machinery. If promiscuity between mitochondria and bacteria (physical and original) allows the host’s metabolism and physiological performance to be maintained, to which degree are environmental changes expected to impact on this adaptive coordination? For example, the density of mitochondria such as Wolbachia is affected by temperature rise. My objective is to know the contribution of these components to the survival and effectiveness of individuals in order to predict the evolution of the populations of these macro-detritivorous in the event of global warming.

Keywords: Biodiversity, Isopoda, mitochondria, Wolbachia, energetic metabolism, genomes evolution, polymorphism, adaptability, physiological performances, global changes, functional ecology

Publications représentatives/Selected publications

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• Sicard M, Bouchon D, Ceyrac L, Raimond R, Thierry M, Le Clec’h W, Marcadé I, Caubet Y, Grève P.J Invertebr Pathol. 2014 Sep;121:28-36. doi: 10.1016/j.jip.2014.06.007. Bidirectional cytoplasmic incompatibility caused by Wolbachia in the terrestrial isopod Porcellio dilatatus.
• Cordaux R, Pichon S, Hatira HB, Doublet V, Grève P, Marcadé I, Braquart-Varnier C, Souty-Grosset C, Charfi-Cheikhrouha F, Bouchon D. Zookeys. 2012;(176):123-31. doi: 10.3897/zookeys.176.2284. Widespread Wolbachia infection in terrestrial isopods and other crustaceans.
• Doublet V, Raimond R, Grandjean F, Lafitte A, Souty-Grosset C, Marcadé I. Genome. 2012 Mar;55(3):234-44. doi: 10.1139/g2012-008. Widespread atypical mitochondrial DNA structure in isopods (Crustacea, Peracarida) related to a constitutive heteroplasmy in terrestrial species.
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• Pigeault R, Braquart-Varnier C, Marcadé I, Mappa G, Mottin E, Sicard M. J Insect Physiol. 2014 Nov;70:125-33. doi: 10.1016/j.jinsphys.2014.07.005. Modulation of host immunity and reproduction by horizontally acquired Wolbachia.

Collaborations

Équipe Réponses des Animaux MARins à la variabilité Environnementale (AMARE) du laboratoire LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs) – UMR 7266.