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Thèse Année : 2023

Mechanisms and factors underlying horizontal transfers of genetic material between animals

Mécanismes et facteurs impliqués dans les transferts horizontaux de matériel génétique entre animaux

Résumé

Horizontal transfer (HT) is the transmission of genetic material by means other than reproduction, possibly between species which are genetically distant. In multicellular eukaryotes the impact of HTs on their evolution is poorly understood, as well as the mechanisms and factors which are involved. In this thesis I focus on animals, with an emphasis on insects, to bring some insights on some of the mechanisms and factors that have been proposed. For mechanisms, I investigated whether viruses could act as vectors of HT, i.e. transport genetic material from one species to another. For this, I investigated two kinds of viruses: a free virus and polydnavirus. We showed that an infection by a baculovirus, a free virus, moderately impacts the activity of transposable elements (TE) of the host, which might increase the chance of a transposition in the virus during infections. We also showed that a TE that was inserted in the virus was expressed, which means that it might be able to transpose again in the genome of another species during a second infection. Regarding polydnaviruses, they are very particular viruses which are found in the genome of some parasitoid wasps that domesticated them. These parasitoids inject polydnaviruses in their host at the same time as their eggs. We showed that these polydnaviruses were able to integrate massively in several tissues of the hosts. Although the transmission to the next generation of surviving hosts seems quite limited in the system we investigated in detail (Cotesia typhae [wasp] - Sesamia nonagrioides [lepidoptera]), we found many traces of polydnavirus integrations in the genomes of many lepidopteran species, the main hosts of parasitoid wasps. Finally, we investigated four possible factors that might promote HTs, although the results are still preliminary: the geographical proximity, the phylogenetic proximity, the aquatic habitat and the mode of fertilization.
Le transfert horizontal (TH) est la transmission de matériel génétique indépendamment de la reproduction, éventuellement entre espèces génétiquement éloignées. Chez les eucaryotes multicellulaires l'impact des THs sur leur évolution est mal connu ainsi que les mécanismes et facteurs impliqués. Cette thèse se concentre sur les animaux, en particulier les insectes, afin d'apporter des réponses à ces interrogations. Pour les mécanismes, j'ai étudié si les virus pourraient agir comme vecteurs de TH, en transportant du matériel génétique d'une espèce à une autre. Pour cela, j'ai étudié deux types de virus : un virus libre et des polydnavirus. Nous avons montré qu'une infection par un baculovirus (virus libre), impacte modérément l'activité des éléments transposables (ET) de l'hôte, ce qui pourrait augmenter les chances d'une transposition dans ce virus. Nous avons également montré qu'un ET inséré dans le virus était exprimé, et pourrait donc être capable de transposer de nouveau dans le génome d'une autre espèce lors d'une deuxième infection. Les polydnavirus, quant à eux, sont des virus domestiqués encodés dans le génome de guêpes parasitoïdes. Ces guêpes injectent les polydnavirus dans leurs hôtes, souvent des lépidoptères, en même temps que leurs œufs. Nous avons montré que ces polydnavirus s'intègrent massivement dans plusieurs tissus hôtes. Bien que la transmission par les hôtes survivants semble limitée dans notre système d'étude (Cotesia typhae [guêpe] - Sesamia nonagrioides [lépidoptère]), nous avons trouvé de nombreuses traces de transmission dans d'autres espèces de lépidoptères. Enfin, nous avons étudié quatre facteurs pouvant possiblement favoriser les THs, bien que ces résultats soient encore préliminaires : la proximité géographique, la proximité phylogénétique, l'habitat aquatique et le mode de fécondation.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04535255 , version 1 (06-04-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04535255 , version 1

Citer

Héloïse Muller. Mechanisms and factors underlying horizontal transfers of genetic material between animals. Populations and Evolution [q-bio.PE]. Université Paris-Saclay, 2023. English. ⟨NNT : 2023UPASL076⟩. ⟨tel-04535255⟩
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