Évolution de la dépendance dans les symbioses à Wolbachia : étude du genre Asobara (Hymenoptera : braconidae)

par Natacha Kremer

Thèse de doctorat en Écologie évolution

Sous la direction de Fabrice Vavre.

Soutenue le 24-09-2009

à Lyon 1 , dans le cadre de École Doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation , en partenariat avec Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive (laboratoire) .

Le jury était composé de Greg Husrt, Guillaume Mitta, Christian Gautier.

Les rapporteurs étaient Tatiana Giraud, Jean-Michel Drezen.


  • Résumé

    Les associations entre organismes eucaryotes et micro-organismes sont fréquemment observées dans la nature et s’étendent le long du continuum parasitisme-mutualisme. Si de nombreuses associations symbiotiques ont été bien caractérisées, leur mise en place et leur évolution ont été rarement étudiées. Les bactéries intracellulaires Wolbachia induisent des effets très différents, variant du parasitisme de la reproduction chez les Arthropodes au mutualisme chez les Nématodes. Nous nous sommes ici intéressés à l’hyménoptère Asobara tabida, rare espèce où Wolbachia est obligatoire pour l’ovogenèse de son hôte Arthropode, de façon à étudier les mécanismes à l’origine d’une transition évolutivement récente. Nous avons tout d’abord étudié la variabilité de la dépendance vis-à-vis de Wolbachia au sein du genre Asobara. Par diverses approches de transcriptomique, nous avons ensuite caractérisé les mécanismes moléculaires impliqués dans la dépendance chez A. tabida, et mis en évidence des processus impliqués dans la mort cellulaire programmée, l’immunité (sens large) et le développement. Enfin, nous avons étudié l’impact de Wolbachia sur la physiologie de son hôte, en étudiant le métabolisme du fer et plus généralement l’immunité dans diverses associations symbiotiques. Ces études montrent que la dépendance n’est pas forcément associée à l’apport de nouvelles fonctions et pourrait au contraire être le reflet de processus compensatoires mis en place par l’hôte, en réponse aux perturbations physiologiques induites par le symbiote. Ces résultats appellent à considérer les effets et les conséquences de ces symbiotes au delà des mécanismes qui permettent leur maintien dans les populations

  • Titre traduit

    Evolution of dependence in Wolbachia symbioses : study of the genus Asobara (Hymenoptera : braconidae)


  • Résumé

    Associations between eukaryotes and micro-organisms are frequently observed in nature and range along the continuum between parasitism and mutualism. Numerous associations have already been well described; however the origin and the evolution of these associations are rarely studied. We focused on the intracellular bacterium Wolbachia, which induces very different phenotypic effects, ranging from facultative reproductive parasitism in Arthropods to obligatory mutualism in Nematodes. Here we studied the hymenopteran Asobara tabida, a rare species in which Wolbachia is necessary for oogenesis completion of its Arthropod host, in order to investigate the mechanisms underlying an evolutionarily recent transition. We first studied the variability of dependence to Wolbachia within the Asobara genus. Using various transcriptomic approaches, we next characterized molecular echanisms involved in dependence between A. tabida and Wolbachia, and highlighted processes implicated in programmed cell death, immunity (broad sense) and development. Finally, we examined to what extent Wolbachia impacts host physiology, by studying iron metabolism and global immunity in various symbiotic associations. These studies highlight that dependence is not always linked with the provision of a new function. It could rather reflect host compensatory mechanisms in response to physiological perturbations induced by the presence of symbiont. More generally, these results invite to consider the effects and the consequences of symbionts over the mechanisms allowing their persistence within populations

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