Reproduction sexuée et interactions chimiques chez le parasite Amoebophrya ceratii infectant le dinoflagellé hôte Scrippsiella acuminata

Sexual reproduction and chemical interactions in the parasite Amoebophrya ceratii infecting the dinoflagellate host Scrippsiella acuminata

• Auteur / Autrice : Jérémy Szymczak
• Direction : Laure Guillou, Georg Pohnert, Marine Vallet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des organismes
• Date : Soutenance le 14/12/2023
• Etablissement(s) : Sorbonne université en cotutelle avec Friedrich-Schiller-Universität (Iéna, Allemagne)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Adaptation et diversité en milieu marin (Roscoff, Finistère ; 2005-....)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Destombe
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Flora Vincent, Erik Selander
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Julia Kubanek, Assaf Vardi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spores bactériennes

Dinoflagellés

Reproduction (biologie)

Parasites

Plancton marin

Mots clés libres

Parasite

Interactions

Cycle de vie

Dinoflagellés

Parasite

Interactions

Life cycle

Dinoflagellates

Résumé

La communication chimique, impliquant la production et la détection de signaux moléculaires, joue un rôle essentiel dans les interactions entre les espèces. Cette communication est cruciale pour des fonctions telles que l'attraction sexuelle, la délimitation du territoire, la recherche de nourriture et la défense. Au cours de cette thèse, nous avons exploré cette communication entre un parasite répandu au sein du plancton marin, mais encore mal compris, Amoebophrya ceratii, et son hôte, Scrippsiella acuminata, un dinoflagellé capable de produire des efflorescences colorées. Ce parasite est un modèle intéressant car il tue inévitablement son hôte pour accomplir, en moins de deux jours, son cycle infectieux, et possède un spectre d'hôte très restreint. Ce travail de thèse s'est initialement concentré sur l'étude du stade libre du parasite. Le premier chapitre révèle l'existence de deux types de spores, l'une infectieuse et l'autre dédiée à la reproduction sexuée. Nous montrons également qu'une cellule hôte infectée produit un type unique de spore, et que le déterminisme de produire l'une ou l'autre de ces spores est certainement induit bien avant l'infection. Le deuxième chapitre décrit les changements métaboliques chez les parasites pendant l'infection, suggérant un potentiel mécanisme de défense de l'hôte. Le troisième chapitre évalue la capacité chimiotactique des spores, une étape cruciale pour l'infection par l'utilisation de la microfluidique. Dans l'ensemble, cette thèse apporte de nouvelles perspectives sur la biologie de ce parasite, mettant en lumière des aspects clés de sa biologie, de sa communication chimique, et de son interaction avec les hôtes. Elle a généré énormément de données qui restent encore à exploiter, ouvrant la voie à des recherches futures pour mieux comprendre la reproduction sexuée, la chimiotaxie et d'autres aspects de la biologie de ces parasites dans le plancton marin.

Chemical communication, involving the release and detection of signaling molecules, plays a crucial role in species interactions. This communication is essential for functions such as sexual attraction, territory marking, food foraging, and defense. In this thesis, we have explored this communication between a widespread yet poorly understood parasite, Amoebophrya ceratii, and its host, Scrippsiella acuminata, a dinoflagellate capable of producing colorful blooms. This parasite is an interesting model as it inevitably kills its host to complete its infectious cycle in less than two days and has a very limited host range. This thesis first focused on studying the free-living stage of the parasite. The first chapter reveals the existence of two types of spores, one infectious and the other dedicated to sexual reproduction. We also demonstrate that an infected host cell produces a unique type of spore, and the determinism to produce one type or the other is certainly induced well before infection. The second chapter describes metabolic changes in parasites during infection, suggesting a potential host defense mechanism. The third chapter evaluates the chemotactic ability of spores, a crucial step for infection, using microfluidics. Overall, this thesis provides new insights into the biology of this parasite, shedding light on key aspects of its biology, chemical communication, and interactions with hosts. It has generated a wealth of data that remains to be further explored, paving the way for future research to better understand sexual reproduction, chemotaxis, and other aspects of the biology of these parasites in marine plankton.