Les changements génomiques et évolutifs dirigés par l'exposition chronique aux métaux chez la perchaude (Perca flavescens) sauvage

Authors: Bélanger-Deschênes, Sébastien
Advisor: Bernatchez, Louis
Abstract: La pollution d'origine anthropique peut diriger la microévolution d'adaptations chez les populations d'organismes vivants. Cette étude vise la découverte et la caractérisation de polymorphismes fonctionnels candidats chez des perchaudes (Perça flavescens) chroniquement exposées à la contamination métallique. Au cours d'une première étape, notre méthodologie fait appel à un balayage transcriptomique contrastant les séquences de novo de groupes d'individus provenant de lacs sains (n = 16) et contaminés (n = 16). À partir de ce balayage, 48 marqueurs SNP potentiellement sous sélection par les métaux ont été génotypes et des mesures de bioaccumulation métallique ont été prises chez des perchaudes provenant de 10 populations (n = 1052 individus). L'analyse de ces données a permis de distinguer trois SNPs soumis à la sélection directionnelle et dont les fréquences alléliques sont associées aux niveaux populationnels moyens de contamination selon au moins deux méthodes de régression différentes. De vastes régions génétiques (environ 17kb d'ADN génomique et le mitogénome entier) flanquant ces candidats ont été visées par une expérience de séquençage 454. L'analyse de ces séquences a révélé des substitutions d'acides aminés non-synonymes qui pourraient être adaptatives dans le contexte particulier de la contamination au cadmium. En se basant sur les fonctions des gènes identifiés, nous argumentons que la divergence adaptative entre les perchaudes saines et contaminées suggère que les populations contaminées sont sélectionnées pour la completion rapide de leur cycle vital (voie métabolique de p53, gène de la cycline Gl) et pour la mitigation d'effets délétères au niveau de la mémoire spatio-temporelle (voie métabolique de la potentialisation post-synaptique à long terme; gène de la sous-unité 2 de la NADH déshydrogénase). En accord avec l'attendu évolutif chez les populations stressées et énergiquement limitées, les perchaudes adaptées auraient peu d'aptitude à réparer les dommages causés par les métaux et alloueraient plutôt leur énergie à la croissance. Pour la même raison, l'évolution favoriserait dans ce système des adaptations à faible coût pour la mitigation des impacts néfastes plutôt qu'une stratégie coûteuse de détoxication. Les résultats indiquent que 85 ans de sélection directionnelle imposée par la contamination des métaux a dirigé l'évolution rapide, potentiellement adaptative en sélectionnant des alleles sur des gènes conférant un potentiel adaptatif accru dans les environnements contaminés.
Document Type: Mémoire de maîtrise
Issue Date: 2012
Open Access Date: 19 April 2018
Permalink: http://hdl.handle.net/20.500.11794/24097
Grantor: Université Laval
Collection:Thèses et mémoires

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