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Theses Year : 2013

Determinants of telomere length and implications in life history trade-offs

Facteurs déterminant la longueur des télomères et implications dans les compromis évolutifs


Evolutionary pathways through which life histories may have evolved are numerous. Consequently identifying the underlying mechanisms of those processes is crucial for our overall comprehension of the origin of life diversity. Thus, there is clearly a great potential in the study of repetitive DNA sequences that cap eukaryotic chromosomes, the telomeres. Telomeres are structures involved in cell senescence and determine the rate of ageing. They are thought to reflect more than just the effects ofage and to play an important role in linking life conditions and senescence. Indeed, telomeres could act as markers of life style and of past-historical levels of stress and inform on individuals’ current physiological quality. This thesis aims to determine whether telomeres could act as a mechanism underlying life history trade-offs by establishing the pattern of heritability of telomere length; characterising telomere length’s determinants; testing the nature of the relationship between telomerelength and individual maintenance, and ultimately with individual quality. The present work shows that telomere dynamics is determined by genetic factors, but is probably predominantly affected by lifestyle factors. As such, environmental conditions experienced during the growth period, as well as during adulthood (i.e. level of reproductive effort) have a strong impact on individuals’ telomere length. Experimental manipulation of telomerase activity showed that telomere length could be linked to individual maintenance and thus might be indicative of individual quality. Altogether, these results highlight that telomere dynamics might provide a functional link between life history traits.
Une question fondamentale de la biologie évolutive porte sur la compréhension des mécanismes sous-tendant les processus évolutifs et l’évolution des compromis entre les traits d’histoire de vie. Parmi ces mécanismes, les télomères suscitent un intérêt particulier. Les télomères sont localisés à l’extrémité des chromosomes eucaryotes et participent à la sénescence cellulaire et au vieillissement des individus. La longueur des télomères est susceptible de donner des indications sur le mode de vie et l’état physiologique des organismes. Le but de cette thèse a été de comprendre quels sont les facteurs déterminant la longueur des télomères et leur implication dans les compromis évolutifs, ceci en établissant : si la taille des télomères est-elle héritable? Le taux de perte des télomères est-il affecté par des facteurs environnementaux? Quel lien entre les télomères, la maintenance individuelle et la qualité des individus? Il résulte de ce travail que la longueur des télomères est partiellement déterminée par les facteurs génétiques, elle semble aussi influencée par les facteurs environnementaux. En effet, le coût de la reproduction, ainsi que la modification des trajectoires de croissance, ont des effets néfastes sur la longueur des télomères. L’effet de la manipulation expérimentale de l’activité télomérase indique un lien entre les télomères et la maintenance individuelle, suggérant que les télomères sont susceptibles de donner des indications sur la qualité des individus. Ce travail de thèse montre que la dynamique des télomères est un mécanisme sous-jacent des compromis évolutifs, et présente un intérêt considérable pour la compréhension des processus évolutifs.
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Sophie Reichert. Determinants of telomere length and implications in life history trade-offs. Vertebrate Zoology. Université de Strasbourg, 2013. English. ⟨NNT : 2013STRAJ080⟩. ⟨tel-01023750⟩
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