Évolution du métabolisme mitochondrial: contraintes génétiques et environnementales

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Mon programme de recherche vise à déterminer 1) si les mitochondries d'ectothermes possèdent des adaptations aux différents régimes thermiques rencontrés par ces espèces 2) si ces adaptations potentielles sont liées à des adaptations de la gestion du stress oxydant (production des oxygènes réactifs (ROS) et mécanismes de protection) et 3) si l'évolution de l'ADN mitochondrial de ces espèces a pu contribuer aux adaptations métaboliques de celles-ci. J'utilise une approche comparative qui tient compte des relations phylogéniques entre les espèces ou populations afin de déterminer si les divergences de paramètres métaboliques observées possèdent une forte probabilité d'être le résultat d'un processus aléatoire propre à l'évolution des groupes phylogéniques ou au contraire si elles sont le résultat probable d'un processus sélectif associé à une contrainte environnementale définie (i.e. température).  Nous étudierons les moules d'eau douce (Unionidés) et les moules marines (Mytilidés) qui constituent un excellent modèle animal parce que 1) on retrouve différentes espèces sur un vaste gradient latitudinale et 2) qu'elles disposent  de suffisamment de divergence génétique pour être en mesure de discriminer l'impact phylogénétique (neutraliste) de l'effet environnementale (potentiellement adaptatif.  Nous étudierons 1) la thermosensibilité, les propriétés fonctionnelles et la réponse d'acclimatation des enzymes mitochondriales et des mitochondries 2) la thermosensibilité, et la réponse d'acclimatation des mécanismes de génération d'oxygène réactif et d'une enzyme antioxdante et 3) le potentiel adaptatif de l'évolution de certains gènes mitochondriaux et nucléaires dans un gradient latitudinale. Mon programme sera à ma connaissance le premier à introduire l'approche phylogénétique dans l'étude des adaptations du métabolisme mitochondrial aux contraintes thermiques chez un ectotherme.  De plus l'étude de la valeur adaptative de l'évolution du génome mitochondrial constitue un enjeu majeur dans notre compréhension de la plasticité adaptative du métabolisme énergétique.