Role de la dérive neutre, des contraintes développementales et de la sélection naturelle dans la stabilité evolutive des morphologies embryonnaires des tuniciers – TED (Tunicate Evo devo)

Les études de biologie évolutive se sont principalement focalisées sur les mécanismes produisant l’innovation. A contrario, la stabilité évolutive sur de longues périodes et malgré la dérive progressive des séquences génomiques est un phénomène très répandu qui demeure mal compris. Il implique probablement un équilibre délicat entre la sélection stabilisatrice externe, les contraintes développementales internes et leurs conséquences sur la résistance de l’organisme à la dérive génétique neutre.

Au sein des tuniciers, le groupe frère des vertébrés, les embryons d’ascidies ont conservé une stabilité morphologique exceptionnelle depuis le Cambrien, il y a 500 millions d’années et ce malgré l’extrême divergence de leurs séquences génomiques. En revanche, les embryons de thaliacées, considérés comme le groupe paraphylétique des ascidies, ont subi un changement morphologique radical associé à une transition écologique. Nous proposons d’utiliser les ascidies pour élucider certains des mécanismes moléculaires à l’origine de cette stabilité morphologique et d’étudier comment elle a été perdue chez les thaliacées. Le projet abordera trois problèmes complémentaires, impliquant différents niveaux de complexité biologique.

• Tâche 1: Elucider la phylogénie des tuniciers et l’évolution du répertoire des protéines régulant le développement chez les ascidies et les thaliacées.

• Tâche 2: Comprendre l’évolution du programme transcriptionnel de l’embryogénèse des ascidies : structure spatio-temporelle des profils de divergence évolutive de l’expression des gène, contributions relatives des divergences des régulations en cis et en trans à ces profils.

• Tâche 3: Découvrir les causes de l’extrême stabilité évolutives des ascidies : impacts relatifs des contraintes développementales, de la sélection et de la dérive génétique.

Ce projet combine la génomique, la biologie des systèmes et l’embryologie et fait le lien entre les études macro- et micro-évolutives. Il associe deux équipes montpelliéraines voisines ayant des compétences complémentaires et appartenant à deux instituts distincts du CNRS : P. Lemaire (CRBM, CNRS-INSB ; biologie des systèmes et du développement, génomique et évolution) et E. Douzery (ISEM, CNRS-INEE ; phylogénie moléculaire et systématique, horloge moléculaire).