Adaptation à l’obscurité et aux ressources alimentaires réduites de populations indépendantes de poissons cavernicoles aveugles de l’espèce Astyanax mexicanus : une approche par transcriptomique comparative des mécanismes moléculaires sous-jacents. – BLINDTEST

BLINDTest utilisera les possibilités offertes par les nouvelles technologies de séquençage pour décrire à l’échelle du transcriptome complet le polymorphisme génétique à l’intérieur et entre populations naturelles d’une espèce de vertébré pour laquelle on connaît des populations qui vivent dans des environnements radicalement différents. On s’attachera ensuite à tester la nature adaptative de différences génétiques par une approche fonctionnelle qui implique des expériences de croisements entre individus appartenant à différentes populations, des expériences de transgénèse, et des analyses du développement et du comportement.

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1. Yannick Elipot, Hélène Hinaux, Jacques Callebert, Jean-Marie Launay, Maryline Blin and Sylvie Rétaux (2014) A Mutation in the Enzyme Mono Amine Oxidase explains part of the Astyanax Cavefish Behavioural Syndrome. Nature Communications, 5:3647. IF10
2. Yannick Elipot, Laurent Legendre, Stéphane Père, Frédéric Sohm and Sylvie Rétaux (2014) Astyanax transgenesis and husbandry: how cavefish enters the lab. Zebrafish, in press IF3
3. Luis Espinasa, Jonathan Bibliowicz, William R. Jeffery, and Sylvie Rétaux. (2014) Enhanced prey capture skills in Astyanax cavefish larvae are independent from eye loss. Evo Devo in press.IF3.9
4. Mariette J, Noirot C, Nabihoudine I, Bardou P, Hoede C, Djari A, Cabau C, Klopp C. (2014) RNAbrowse: RNA-Seq De Novo Assembly Results Browser. PLoS ONE 9(5): e96821. doi: 10.1371/journal.pone.0096821.

BLINDTest est un projet de recherche fondamentale à trois partenaires : deux équipes de recherche en biologie évolutive et une plateforme de bioinformatique. Par une approche de transcriptomique comparée, nous souhaitons identifier des mutations impliquées dans l’adaptation physiologique, morphologique et comportementale de populations de poissons cavernicoles de l’espèce Astyanax mexicanus. En effet, l’occupation à long terme de la nouvelle niche écologique vacante que représente une grotte par des poissons de surface implique la résolution de deux défis adaptatifs majeurs que sont la recherche de nourriture et de partenaire sexuel dans l’obscurité totale et permanente. Le critère principal qui nous a amené à nous intéresser à cette espèce est l’existence deux morphotypes très différents. Le premier correspond à des populations de poissons vivants dans les rivières en Amérique centrale. Le second est représenté par quelques dizaines de populations (29 connues à ce jour) de poissons aveugles et dépigmentés vivant dans des grottes de la région de la Sierra de El Abra au Mexique. La colonisation de ces grottes s’est produite à plusieurs reprises et indépendamment depuis environ 1 Ma. Des populations cavernicoles semblent assez récentes, d’autres plus anciennes, mais elles présentent une évolution parallèle de plusieurs caractères phénotypiques en relation avec la vie dans les grottes.

Nous proposons de comparer les transcriptomes de poissons de surface et de trois populations cavernicoles d’origines indépendantes et de les analyser de façon à étudier les trois questions suivantes :
1) Quelle est la quantité et quelle est la nature des différences, au niveau du transcriptome, entre les populations adaptées à la vie cavernicole et celles de surface ?
2) Existe-il des exemples d’évolution parallèle, au niveau du transcriptome, des populations cavernicoles d’origine indépendante ?
3) Des différences au niveau du transcriptome sont-elles impliquées dans l’adaptation physiologique, morphologique et comportementale observée chez les populations cavernicoles ?

BLINDTest utilisera les possibilités offertes par les nouvelles technologies de séquençage pour décrire à l’échelle du transcriptome complet le polymorphisme génétique à l’intérieur et entre populations naturelles d’une espèce de vertébré pour laquelle on connaît des populations qui vivent dans des environnements radicalement différents. On s’attachera ensuite à tester la nature adaptative de différences génétiques par une approche fonctionnelle qui implique des expériences de croisements entre individus appartenant à différentes populations, des expériences de transgénèse, et des analyses du développement et du comportement. Ce travail, en particulier l’identification attendue de milliers de SNPs sélectivement neutres, sera aussi une base solide pour des travaux ultérieurs de génétique des populations pour tester des hypothèses de sélection à quelques loci (par exemple du balayage sélectif) et rechercher des QTLs.