Rôles adaptatifs des symbioses mutualistes hôte-microbiote chez les Téléostéens de l'Amazone

亚马逊地区的微生物共生互利适应规则

• 批准号: RGPIN-2019-04802
• 负责人: Derome, Nicolas
• 金额: $ 3.42万
• 依托单位: Université Laval
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=737868
• 关键词: les; adaptatifs; des; symbioses; mutualistes

L'objectif à long terme de mon programme de recherche est d'expliquer les contributions des différentes communautés microbiennes endogènes, appelées microbiotes, aux aspects fondamentaux de la biologie de leur organisme hôte. Cette thématique cible un phénomène majeur en évolution, les symbioses mutualistes et cadre avec la théorie de l'holobionte. En codant pour des traits absents du génome de leurs hôtes, les microbiotes contrôlent des aspects fondamentaux de leur biologie (développement, métabolisme énergétique, immunité, comportement) et leur ont permis de s'adapter à différentes niches écologiques. Pourtant, seule une partie du microbiote est héritable (i.e. microbiote cour) alors que l'autre est dynamique (i.e. microbiote transitoire) et très influencée par l'environnement. Ce microbiote transitoire, pouvant être instantanément modifié par l'incorporation de nouveaux symbiotes, confère à l'holobionte une capacité de réponse plus rapide et plus spécifique aux changements environnementaux que ne le permettrait le génome de l'hôte. Élucider le potentiel adaptatif des symbioses mutualistes hôte-microbiotes à court et long terme nécessite d'identifier (1) des interactions fonctionnelles associées à des changements environnementaux saisonniers marqués, (2) les bases génomiques de l'organisme hôte associées à la présence et à l'activité fonctionnelle de symbiotes dans un contexte de divergence adaptative. Dans ce but, nous caractériserons un système modèle de 9 populations hôte-microbiote pour quatre espèces de poissons amazoniens ayant colonisé deux types d'habitats contrastés (eau noire et blanche) à la fin du Pléistocène. Je propose une approche intégrative et novatrice pour caractériser les systèmes hôte-microbiote ichthyens incluant : génotype hôte, activité transcriptionnelle des microbiotes clés (intestin, branchies, peau), composition taxonomique du bolus (incluant proies, parasites), activité transcriptionnelle de l'hôte, communautés microbiennes environnementales (eau, sédiments) et physicochimie de l'eau. Des études d'association pangénomique (GWAS) permettront d'identifier les bases génomiques de l'ADN nucléaire et mitochondrial associées à la présence et à l'activité fonctionnelle de symbiotes clés de phénotypes-environnements. Enfin, le rôle de ses symbiotes clés sera confirmé en milieu contrôlé par des expériences de transplants réciproques. Ce programme de recherche permettra des percées significatives dans notre compréhension de l'importance de la contribution des microbiotes à la biologie de leurs hôtes dans un contexte de divergence adaptative. Une compréhension intégrée des facteurs qui contrôlent les interactions hôte-microbiotes permettra prédire leur capacité de résilience face aux pressions anthropiques croissantes que subissent les écosystèmes et de développer des approches alternatives et durables pour maintenir la productivité des habitats de poissons dont dépendent étroitement 7 millions d'indigènes au Brésil.

本研究计划的长期泰尔梅是阐明不同社区内生微生物（即微生物）对宿主生物学基础方面的贡献。这一理论认为进化中的一个主要现象，即共生互利和共生理论。根据细菌遗传学特征的缺失，微生物控制了生物学的基本方面（排泄、代谢、免疫、舒适），并允许它们适应不同的生态位。然而，微生物体的一部分是可遗传的（即微生物源），而其他部分是动态的（即微生物过渡），并受到微生物的影响。这种微生物的转变，pouvant être instantanément modifié par l'incorporation de nouveaux symbiotes，confère à l'holobionte une capacité de response plus rapide et plus spécifique aux changements pronementaux que que ne le permettrait le génome de l'hôte. 阐明了在适应性趋异的背景下，共生体-宿主微生物在法庭上和长期内的适应性潜力：（1）宿主微生物与宿主微生物之间的相互作用;（2）宿主微生物与宿主微生物之间的相互作用;（3）在适应性趋异的背景下，宿主微生物与宿主微生物之间的相互作用。在此，我们建立了一个由9个种群组成的微生物群系统，用于在Pléistocène底的两种不同类型的栖息地（黑色和白色）中繁殖亚马逊毒蜥。 我提出了一种综合性和创新性的方法来确定包括鱼类在内的肠道微生物系统：肠道基因型、肠道微生物类（肠、分支、肠）的转录活性、食团成分分类（包括肠道、寄生虫）、肠道转录活性、肠道微生物群落（水、沉积物）和水的物理化学。泛生物学关联研究（GWAS）通过对表型共生体的存在和功能活动的研究，确定了ADN核和线粒体关联的生物学基础。因此，在通过经验进行移植的环境控制中，可以确认共生菌的作用。Ce programme de recherche permettra des recherées significatives dans notre compréhension de l'importance de la contribution des microbiotes à la biologie de leurs hôtes dans un contexte de divergence adaptative. Une compréhension intégrée des facebooks qui contrôlent les interactions hôte-microbiotes permettra preédire resilience facet aux croissantes que subissent les ecosystèmes et de décilience de approaches alternatives et décilients pour maintenir la productivité des hospitals de poissons dont dependent étroitement 700 millions of indigènes Au Brésil.