Les communautés endosymbiotiques au sein des populations de tiques: origine, diversité et structure

par Florian Binetruy

Projet de thèse en Ecologie de la santé

Sous la direction de Olivier Duron.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau , en partenariat avec MIVEGEC - Maladies Infectieuses et Vecteurs : Ecologie, Génétique, Evolution et Contrôle (laboratoire) et de Interactions Parasitaires et Adaptations (IPA) (equipe de recherche) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Les bactéries endosymbiotiques à transmission maternelle, comme Wolbachia, sont particulièrement communes chez les arthropodes (Duron et al, 2008). Ces bactéries sont des déterminants majeurs de l'adaptation des arthropodes à leur environnement (spécialisation trophique, résistance aux pathogènes et aux fortes températures), de leur reproduction (féminisation des mâles, parthénogénèse, male-killing et incompatibilité cytoplasmique), ainsi que de l'évolution de leur ADN mitochondrial par l'induction de balayages sélectifs (Moran et al, 2008 ; Engelstadter et al, 2009). Les tiques hébergent de nombreux endosymbiontes à transmission maternelle exclusive dont 1 symbiote nutritionnel obligatoire et jusqu'à 9 symbiotes facultatifs selon les espèces (Duron et al, 2015 ; Duron et al 2016). On ignore cependant la diversité exacte de ces bactéries chez les tiques ainsi que la nature de leurs interactions symbiotiques. Dans le cadre de cette thèse, nous explorerons au sein de populations naturelles de tiques la diversité de ces bactéries endosymbiotiques et les facteurs sélectifs en jeu dans leur assemblage en communautés en relation avec les patrons de divergence génétique observés chez les tiques.

  • Titre traduit

    Endosymbiotic communities in natural populations of ticks: origin, diversity and structure


  • Résumé

    Understanding how intra-host microbial communities are shaped is one of the most current challenging tasks of microbiology and infectious disease science. Here we propose to address this issue in a medically important group of arthropods, ticks, for which we know little in French Guiana. To spread and persist within tick populations, bacteria typically use a large panel of lifestyle strategies: while some species are vertebrate pathogens, moving from through infectious (horizontal) transmission, some others rather behave as endosymbionts, undergoing maternal (vertical) transmission. This creates a complex web of interactions and dispersion patterns offering an excellent opportunity to tackle questions about the origins, structures and drivers of host-associated bacterial communities at different hierarchical and spatial scales. To this aim, we will first create a tick collection sampled under a metapopulation/metacommunity framework from both anthropic and non-anthropic landscapes. For facilitating tick identification, we will concomitantly develop for the first time a molecular barcoding system focused on French Guiana tick species. Second, we will finely inventory bacterial diversity through 16S rDNA high throughput sequencing coupled with Multi-Locus Typing Systems (MLST) for some focal bacterial genera. Third, we will characterize bacterial community structures and their drivers. We will combine bioinformatics and statistical tools with critical testing of ecological theory in order to integrate non-pathogenic and pathogenic forms into a more conceptual framework closed to community ecology. We will thus investigate on changes in bacterial community structure with tick species and/or spatial distance and/or hierarchical scales and/or local environments and/or vertebrate hosts on which ticks were collected. Overall, this knowledge is of ecological and evolutionary importance, but also of medical importance since it may directly use to assess the health risks associated to icks in French Guiana, e.g. Q fever, Brazilian spotted-fever or tick-borne typhus diseases.