Dynamique évolutive des éléments transposables dans le génome de l'aleurode Bemisia tabaci

par Marwa Zidi

Thèse de doctorat en Biologie des organismes

Sous la direction de Nathalie Casse et de Maha Mezghani Khemakhem.

Soutenue le 15-12-2022

à Le Mans en cotutelle avec l'Université de Tunis El Manar , dans le cadre de École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané) , en partenariat avec Laboratoire Biologie des Organismes, Stress, Santé, Environnement (Le Mans) (laboratoire) et de Biologie des Organismes- Stress- Santé- Environnement [Le Mans Université] / BiOSSE (laboratoire) .

Le président du jury était Mohamed Manai.

Le jury était composé de François Sabot.

Les rapporteurs étaient Agnès Petit, Sonia Boukhris-Bouhachem.


  • Résumé

    La mouche blanche, Bemisia tabaci est un hémiptère, ravageur des cultures et vecteur de nombreux virus phytopathogènes. Cet insecte a montré une grande adaptabilité et une résistance à presque tous les composés chimiques utilisés pour son contrôle. Dans de nombreux cas, les éléments transposables (TEs) ont contribué à l’évolution de la plasticité génomique de l’hôte. L'objectif de cette thèse est d’étudier les ETs et leurs positions dans les gènes de résistance aux insecticides. Pour ce faire, nous avons tout d’abord annoté le génome de B.tabaci en ETs en combinant différentes approches bio-informatique. Les résultats obtenus ont montré que les ETs constituent 51% du génome. Les éléments de la classe I couvrent 5,7 % de la séquence entière du génome de B. tabaci et les éléments classe II représentent 16,55 %, alors que la majorité des éléments identifiés repartit sur 28,81 % de la séquence génomique de cet insecte, non pas pu être attribué ni aux éléments de la classe I ni aux éléments de la classe II. Par ailleurs, nous avons recherché des sites d’insertions des ETs dans/ou à proximité des gènes de défense associés à la résistance aux insecticides a révélé 94 sites d'insertion à l'intérieur ou à proximité de 74 gènes codant des enzymes de détoxication sur un total de 647 gènes de défense identifiés dans le génome de B. tabaci. Afin d’étudier l’implication des insertions des ETs dans la résistance aux insecticides chez B. tabaci, ces dernières ont été recherchées parmi les gènes différentiellement exprimés (DGEs) précédemment identifiés par Chen et al. (2016). Les résultats ont révélé six insertions des ETs à l'intérieur ou en amont de ces DEGs. Dans une deuxième étape, nous avons effectué une analyse des transposons de type Mariner et leurs MITEs dérivés chez l'aleurode B. tabaci.. Cette étude a permis d’identifier de 550 séquences subdivisées en 294 éléments mauritiana et 256 éléments irritans. Parmis ces éléments deux MLEs complets ont été identifiés, Btmar1.1 et Btmar2.1 appartenant à la sous famille mauritiana et irritans, respectivement. L’étude de l'expression différentielle des deux MLEs complets dans le génome de B. tabaci suite à l'acquisition du Tomato Yellow Leaf Curl Virus a révélé que Btmar1.1 et Btmar2.1 sont exprimés. La recherche des MITEs dans le génome MEAM1/B a conduit à l'identification de 8024 familles de MITEs. Parmi elles, 1030 familles MITEs appartiennent à la superfamille Tc1/marineur irritans. Ce travail fournit les premières connaissances concernant la diversité des ETs et MITEs chez ce ravageur et leurs insertions dans les gènes du défense.

  • Titre traduit

    Evolutionary dynamics of transposable elements in the whitefly Bemisia tabaci genome


  • Résumé

    The whitefly, Bemisia tabaci, is a hemipteran, a crop pest and vector of many phytopathogenic viruses. This insect has shown great adaptability and resistance to almost all chemical compounds used for its control. In many cases, transposable elements (TEs) have contributed to the evolution of host genomic plasticity. The aim of this thesis is to study TEs and their positions in insecticide resistance genes. To do so, we first annotated the ETs in B. tabaci genome by combining different bioinformatics approaches. The results showed that ETs constitute 51% of the genome. Class I elements cover 5.7% of the whole genome sequence of B. tabaci and class II elements represent 16.55%, while the majority of the identified elements spread over 28.81% of the genomic sequence of this insect, could not be attributed to either class I or class II elements. In addition, we studied the insertion sites of ETs in or near defense genes associated with insecticide resistance. These analysis revealed 94 insertion sites in or near 74 genes encoding detoxification enzymes out of a total of 647 defense genes identified in the genome of B. tabaci. To investigate the involvement of ETs insertions with insecticide resistance in B. tabaci, we searched among the differentially expressed genes (DGEs) previously identified by Chen et al. (2016). The results revealed six insertions of ETs within or upstream of these DEGs. In a second step, we performed an analysis of Mariner-like transposons and their derived MITEs in the whitefly B. tabaci.. This studyled to the identification of 550 sequences subdivided into 294 mauritiana elements and 256 irritans elements. Among these elements two complete MLEs were identified, Btmar1.1 and Btmar2.1 belonging to the mauritiana and irritans subfamilies, respectively. The study of the differential expression of the two complete MLEs in the genome of B. tabaci upon the acquisition of Tomato Yellow Leaf Curl Virus revealed that Btmar1.1 and Btmar2.1 are expressed. The search for MITEs in the MEAM1/B genome led to the identification of 8024 MITE families. Among them, 1030 MITEs families belong to the Tc1/marineur irritans superfamily. This work provides the first knowledge about the diversity of ETs and MITEs in this pest and their insertions in defense genes.


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