Adaptation des champignons au fromage – ArTIFICE

L'adaptation de Geotrichum candidum au fromage implique des différences génétiques et phénotypiques entre souches isolées de l'environnement et souches isolées de fromages. Pour cela, la structure des populations, les traces génomiques d’adaptation et les caractères phénotypiques discriminant les populations sauvage des populations fromage sont étudiées par des approches de génomique des populations, des expériences au laboratoire et de la validation fonctionnelle.

Nos analyses génomiques ont montré une différenciation génétique entre souches isolées de différents types de fromages et souches isolées d'autres environnements, et une subdivision de la population fromage en trois populations. Nous avons pu identifier des gènes candidats impliqués dans l'adaptation. Nos analyses phénotypiques ont aussi mis en évidence des différences en termes de croissance, couleur, composés organiques volatils entre les populations sauvage et fromage. La levure Geotrichum candidum est donc bien adaptée au fromage.

D'autres tests phénotypiques vont être réalisés : protéolyse, lipolyse, mycotoxines.
Aussi, les gènes candidats identifiés comme impliqués dans l'adaptation de G. candidum au fromage seront disruptés par crispr-cas9 pour valider l’implication de ces gènes dans l'adaptation.
Enfin, je comparerai les résultats trouvés chez G. candidum aux autres champignons du fromage déjà étudiés (Penicillium camemberti, P. roqueforti, S. cerevisiae) pour tester si l'évolution est répétable.

Pour déterminer si l’évolution est répétable ou contingente, il faut étudier des adaptations parallèles (des évènements indépendants d’adaptation à la même niche écologique). Les champignons du fromage sont d’excellents modèles pour ce genre d’étude car plusieurs espèces ont été sélectionnées par l’Homme pour fabriquer des fromages. Ces évènements récents d’adaptation ont eu lieu sous forte sélection humaine, et sont donc idéaux pour déterminer les processus d’adaptation. De plus, les champignons sont des modèles eucaryotes avec de nombreux avantages pour des études expérimentales et génomiques. J’étudierai Geotrichum candidum pour comprendre l’histoire de sa domestication et les mécanismes d’adaptation, en utilisant des données génomiques et historiques, et des expériences au laboratoire. En comparant les résultats obtenus avec les études précédentes sur trois autres champignons du fromage, j’étudierai si ces évènements multiples d’adaptation au fromage sont convergents.