Histoire évolutive et patrons de sélection d’un gène codant un peptide antimicrobien chez deux annélides extrémophiles : le ver côtier Capitella capitata et le ver hydrothermal Alvinella pompejana

par Claire Papot

Thèse de doctorat en Géoscience, Ecologie, Paléontologie, Océanographie

Sous la direction de Aurélie Tasiemski et de Didier Jollivet.


  • Résumé

    Les peptides antimicrobiens (PAMs) font partie intégrante du système immunitaire inné de la plupart des organismes en constituant une première ligne de défense contre un large éventail d'agents pathogènes et peuvent également être impliqués dans le contrôle et/ou le confinement de la microflore symbiotique. Le but de cette thèse était d'étudier l'évolution moléculaire de deux gènes codant pour deux précurseurs protéiques de PAMs (preprocapitellacine et preproalvinellacine) caractérisés chez deux annélides extrémophiles : le ver côtier Capitella spp (Cc) et le ver hydrothermal Alvinella pompejana (Ap). Ces précurseurs à partir desquels sont maturés les PAM présentent une structure typique des protéines à BRICHOS: un peptide signal, une propiece, un domaine chaperon BRICHOS et un peptide en épingle à cheveux beta (ici le PAM). Les résultats ont montrés que le même type de mécanismes pourrait co-exister entre les deux taxons annélides étudiés pour promouvoir et maintenir la diversité génétique des deux effecteurs immunitaires dans les différents domaines des précurseurs protéiques (duplication, recombinaison, sélection positive, introgression). Une différence majeure peut être mise en évidence dans la région du PAM qui est monomorphe (sélection purifiante) pour Ap et polymorphe pour Cc. Ceci serait dû à l'absolue nécessité de cultiver une communauté épibiotique hautement spécialisée et obligatoire pour le ver hydrothermal malgré des conditions abiotiques très fluctuantes alors que les espèces côtières de Capitella spp évoluent dans un environnement pathogène dans lequel la diversification de l'arsenal immunitaire constitue un avantage pour renforcer leur potentiel défensif.

  • Titre traduit

    Molecular evolution of two antimicrobial peptides encoding genes characterized from extremophile annelids : the hydrothermal worm Alvinella pompejana and the coastal annelid Capitella spp


  • Résumé

    Antimicrobial peptides (AMP) are integral components of the innate immune system of most organisms in which they provide an early and a first line of defense against a wide range of microbial and microeukaryotic agents. They are also known to shape and control the symbiotic microflora. The aim of this thesis was to study the molecular evolution of two antimicrobial peptides encoding the genes: preproalvinellacin and preprocapitellacin that have been characterized from two annelids: the coastal species Capitella spp (Cc) and the hydrothermal species Alvinella pompejana (Ap). These precursors from which are matured the AMPs alvinellacin and capitellacin, display an original structure of a BRICHOS chaperon: a signal peptide, a propiece, a BRICHOS domain and a beta hairpin peptide (here the AMP). Results show that the same kind of mechanisms might co-occur between the two distinct annelid taxa to promote and maintain genetic diversity for both immune effectors in the precursor domains (duplication, recombination, positive selection, introgression). One major difference can be highlighted in the AMP region that is strictly monomorphic for the Ap species (purifiying selection) and is highly polymorphic in the Cc species. This can be due to the absolute need of farming a highly specialized epibiotic community for the hydrothermal worm despite highly fluctuating abiotic conditions whereas the coastal species of Capitella spp evolved in a more pathogenic environment in which the immune arsenal diversification should be an advantage in enhancing their defensive potential.


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