Dynamique des éléments transposables chez Drosophila suzukii - TEL - Thèses en ligne
Thèse Année : 2021

Transposable element dynamics in Drosophila suzukii

Dynamique des éléments transposables chez Drosophila suzukii

Résumé

Transposable Elements (TEs) are selfish genomic elements that multiply by copying and pasting themselves at various locations in the host genome. This particular property allows them to maintain in populations, and even to proliferate, without necessarily bringing any advantage to their host. With the exception of a few examples of presumed adaptive copies, it has even been shown that these sequences have a negative, or neutral impact. So far, their dynamics remains unclear. The invasive species Drosophila suzukii offers a unique opportunity to study TE dynamics. Originally from Asia, it began an invasion of the American and European continents in 2008, allowing to test the effects of environmental and demographic changes on TE dynamics. During this PhD, a portrait of TE content in D. suzukii was first drawn in a reference genome, revealing the presence of 47% ET, mainly concentrated in gene-poor regions. TE abundance was then quantified in 22 populations of D. suzukii but also in related species. Comparison of TE contents between invasive and native populations indicates an accumulation of these sequences during the invasive process. This accumulation is associated with a decrease of the effective size proxy θw , suggesting a role of a relaxation of purifying selection against TEs in their proliferation. At the species level, the comparison of TE contents between D. suzukii and related species shows an accumulation of TEs in D. suzukii lineage over the last four million years. This accumulation, concentrated in gene-poor regions, is likely responsible for the high percentage of TEs in D. suzukii genome. The study of dN/dS suggests that this increase in TE content is not associated with a relaxation of purifying selection. Beyond the potential role of variations in selection intensity, the impact of environmental changes and genetic variability on TE dynamics was studied in D. suzukii populations. Results indicate a complex role of genetic variability, with ET abundance associated with ~5,000 genomic regions, but no impact of bioclimatic variables on TE activity. However, the study of insertion polymorphism in the populations shows that environmental selection pressures could increase the frequency of some TE copies, including six insertions potentially involved in the adaptation of invasive populations.
Les Éléments Transposables (ET) sont des éléments génomiques égoïstes qui se multiplient en se copiant/coupant -collant en divers endroits du génome de leur hôte. Cette propriété particulière leur permet de se maintenir dans les populations, et même de proliférer, sans nécessairement apporter d’avantage à leur hôte. À l’exception de quelques exemples de copies présumées adaptatives, il a même été montré que ces séquences ont plutôt un impact négatif, voire neutre. À ce jour, de nombreuses zones d’ombres subsistent encore quant à leur dynamique. L’espèce invasive Drosophila suzukii offre une opportunité unique d’étudier la dynamique des ET. Originaire d’Asie elle a débuté une invasion des continents Américain et Européens en 2008, permettant ainsi de tester les effets des changements environnementaux et démographiques sur la dynamique des ET. Au cours de cette thèse un portrait du contenu en ET chez D. suzukii a d’abord été brossé dans un génome de référence, révélant la présence de 47% d’ET, principalement concentrés dans les régions pauvres en gènes. L’abondance des ET a ensuite été quantifiée dans 22 populations de D. suzukii mais aussi chez des espèces proches. La comparaison du contenu en ET entre populations invasives et natives, indique une accumulation de ces séquences au cours du processus invasif. Cette accumulation est associée à une diminution du proxy de la taille efficace θw , suggérant un rôle d’un relâchement de la sélection purificatrice à l’encontre des ET dans leur prolifération. À l’échelle des espèces, la comparaison du contenu en ET entre D. suzukii et espèces proches, montre une accumulation d’ET dans la lignée D. suzukii au cours des quatre derniers millions d’années. Cette accumulation, concentrée dans les régions pauvres en gènes, est vraisemblablement responsable du fort pourcentage d’ET génomique chez D. suzukii. L’étude du dN/dS n’a pas permis d’associer cette augmentation du contenu en ET avec un relâchement de la sélection purificatrice. Au delà d’un potentiel rôle des variations d’intensité de la sélection, l’impact des changements environnementaux et de la variabilité génétique, sur la dynamique des ET a été étudié dans les populations de D. suzukii. Les résultats indiquent un rôle complexe de la variabilité génétique, avec une abondance d’ET associée à ~5000 régions génomiques, mais à aucune variable bioclimatique. L’étude du polymorphisme d’insertion dans les populations montre toutefois que les pressions de sélection exercées par l’environnement pourraient entraîner certaines copies d’ET jusqu’à fixation, avec notamment six insertions potentiellement impliquées dans l’adaptation des populations invasives.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03826924 , version 1 (24-10-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03826924 , version 1

Citer

Vincent Mérel. Dynamique des éléments transposables chez Drosophila suzukii. Génétique. Université de Lyon, 2021. Français. ⟨NNT : 2021LYSE1070⟩. ⟨tel-03826924⟩
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