1 genomic footprints of a cryptic plastid endosymbiosis in diatoms diversité des organismes marins...
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Genomic Footprints of a Cryptic Plastid
Endosymbiosis in Diatoms
Diversité des Organismes Marins 2010Professeur C.F. Boudouresque
Demmer JonathanPaquereau ThomasM1 BEM
Ahmed Moustafa, Bánk Beszteri, Uwe G. Maier, Chris Bowler,Klaus Valentin et Debashish Bhattacharya
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Quelle est la proportion des gènes d’origine « verte » dans le génome des diatomées?
Quelle a été la voie d’acquisition de ces gènes « verts »? Et à quel moment par rapport au gènes « rouges »?
1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion
Lignée des Chromalvéolés
Ancêtre commun des Chromalvéolés
Voie « rouge »
Voie « verte »
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2.1 Les diatomées
Les dix règnes d’Eucaryotes
(Baldauf, 2003-2008, simplifié et mis à jour par Boudouresque 2010)
1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion
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Chromobiontes
D’après Boudouresque et al. (sous presse)
Arbre phylogénétique des Chromobiontes
1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion
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2.2 Phaeodactylum et Thalassiosira
Thalassiosira pseudonana:
• Participant majeur au pompage du carbone versl’océan profond: effet de puits à carbone.
• Nombre de gènes : 11242
Ces deux espèces ont été choisies comme organismes modèles car leurs génomes ont été entièrement séquencés.
Phaeodactylum tricornutum:
• Existe sous différentes morphologies.
• Biogénèse de la frustule siliceuse facultative.
• Nombre de gènes prédits: 10400
12µm Phaeodactylum tricornutum © IFREMER
1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion
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2.3 L’endosymbiose secondaire
D’après Roger Prat et Véronique Vonarx (2005)
1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion
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2.4 Les transferts de gènes horizontaux
Recipient or host(archaeon or eukaryote)
a) Gene retention b) Gene loss c) Gene co-existence d) Gene deplacement
Non-homologousgene
e) New functional gene
Orthologous genes
Endosymbiont(bacterium)
Endosymbiosis
Proteintranslocation
By James R. Brown in Nature review s Genetics
1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion
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Nombre de gènes
P. T
ricor
natu
mT.
Pse
udon
ana
Indéterminés
Rhodobiontes
EspècesGènes
d’origine « verte »
PhaeodactylumTricornatum
1757
Thalassiosira Pseudonana
1862
24232533
Plus de 70% de ces gènes proviennentde la lignée « verte ».
Viridiplantae
Nombre de gènes issus des lignées « vertes » et « rouges » chez les deux espèces étudiées.
1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion
D’après Moustafa et al.,modifié.
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Nombres de gènes
Distribution des gènes « verts » de diatomées parmi les différents chromalvéolés.
Phaeodactylum
Thalassiosira
%Estimation du pourcentage de gènes de la lignée verte partagés avec les diatomées
85%
10%3%3% 3,5%
23%
1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion
D’après Moustafa et al.,modifié.
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Chromobiontes
Prasinophycées
1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion
4.1 Ouverture par rapport au cours D’après Boudouresque C.F.,modifié
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EspècesDiato-mées
Autres Stramé-nopiles
Apicom-plexes
CiliésHapto-biontes
Crypto-biontes
Dinofla-gellés
Outils molécu-
laires dispo-nibles
Génome entier
Génome entier
Génome entier
Génome entier
Génome entier
EST Data EST Data
Nombre d’es-pèces utilisé
2 4 ? ? 1 ? ?
Comparaison d’un nombre d’espèces faibles ou inconnus
1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion
4.2 Avis personnels
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1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion
4.3 La discussion continue…
Est-ce que le signal « vert » est faux?
Est-ce que la taille du génome de Cyanidioschyzon merolae utilisé pour les comparaisons implique un biais dans les résultats?
Des études plus approfondies sont nécessaires afin de pouvoir conclure quant à la pertinence de ces résultats.
D’après Tal Dagan et al. (2009)
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1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion
Le génome actuel des diatomées porte les traces de plusieurs endosymbioses secondaires successives et différentes.
Cette étude met en avant une endosymbiose secondaire, à l’origine de transferts géniques d’un organisme de la lignée verte antérieure à la lignée rouge.
Cependant, de nombreux aspects de leur histoire évolutive restent encore inconnus.
RhodobiontesPrasinophycées
Date?Mécanismes d’acquisition
des gènes?
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Références• http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Chloroplaste/endosymbiose.htm
• Bowler C., Vardi A. et Allen A., 2010, « Oceanographic and biogeochemical insights from diatom genoms ».
• Cours Boudouresque C.F. 2010
• Burki F., Shalchian-Tabrizi K., Minge M., et al, 2007, « Phylogenomics reshuffles the eukaryotic supergroups ».
• Armbrust E.V.et al., 2004, « The Genome of the Diatoms Thalassiosira Pseudonana: Ecology, Evolution and Metabolism »; Science 306:79-86.
• Dagan T. et Martin W. et al, 2009,« Seeing Green and Red in Diatom genomes »; Science 324:1651.
• Bowler C., Allen A., Badger J., Grimwood J., Jabbari K., Kuo A., Maheswari U., Martens C., Maumus F., Otillar R. et al., 2008, « The Phaeodactylum genome reveals the evolutionary history of diatom genomes », Nature 456: 239-244.
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