Genomic Footprints of a Cryptic Plastid Endosymbiosis in Diatoms fhjzbfhjks Demmer Jonathan Paquereau Thomas M1 BEM Diversité des Organismes Marins 2010 Professeur C.F. Boudouresque Genomic Footprints of a Cryptic Plastid Endosymbiosis in Diatoms Ahmed Moustafa, Bánk Beszteri, Uwe G. Maier, Chris Bowler, Klaus Valentin et Debashish Bhattacharya Diversité des organismes marins

1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion fhjzbfhjks 1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion Voie « rouge » Ancêtre commun des Chromalvéolés Voie « verte » Lignée des Chromalvéolés 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 »? Diversité des organismes marins

2.1 Les diatomées 1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion 2.1 Les diatomées (Baldauf, 2003-2008, simplifié et mis à jour par Boudouresque 2010) Les dix règnes d’Eucaryotes

1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion Arbre phylogénétique des Chromobiontes D’après Boudouresque et al. (sous presse) Chromobiontes

2.2 Phaeodactylum et Thalassiosira 1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion 2.2 Phaeodactylum et Thalassiosira Phaeodactylum tricornutum: Existe sous différentes morphologies. Biogénèse de la frustule siliceuse facultative. Nombre de gènes prédits: 10400 12µm Phaeodactylum tricornutum © IFREMER Thalassiosira pseudonana: Participant majeur au pompage du carbone vers l’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.

2.3 L’endosymbiose secondaire 1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion 2.3 L’endosymbiose secondaire D’après Roger Prat et Véronique Vonarx (2005)

2.4 Les transferts de gènes horizontaux 1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion 2.4 Les transferts de gènes horizontaux Orthologous genes Recipient or host (archaeon or eukaryote) Endosymbiont (bacterium) Endosymbiosis Non-homologous gene Protein translocation a) Gene retention b) Gene loss c) Gene co-existence d) Gene deplacement e) New functional gene By James R. Brown in Nature review s Genetics

Nombre de gènes issus des lignées « vertes » et « rouges » chez 1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion Nombre de gènes issus des lignées « vertes » et « rouges » chez les deux espèces étudiées. Nombre de gènes D’après Moustafa et al., modifié. Viridiplantae 2533 2423 Rhodobiontes Indéterminés Espèces Gènes d’origine « verte » Phaeodactylum Tricornatum 1757 Thalassiosira Pseudonana 1862 P. Tricornatum T. Pseudonana Plus de 70% de ces gènes proviennent de la lignée « verte ».

1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion fhjzbfhjks 1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion Distribution des gènes « verts » de diatomées parmi les différents chromalvéolés. Nombres de gènes Phaeodactylum 85% Thalassiosira Estimation du pourcentage de gènes de la lignée verte partagés avec les diatomées % D’après Moustafa et al., modifié. 23% 10% 3,5% 3% 3% Diversité des organismes marins

4.1 Ouverture par rapport au cours 1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion 4.1 Ouverture par rapport au cours D’après Boudouresque C.F., modifié Prasinophycées Chromobiontes

Nombre d’es-pèces utilisé 1. Introduction 2. Pré-requis 3. Résultats 4. Discussion 5. Conclusion 4.2 Avis personnels Espèces Diato-mées Autres Stramé- nopiles Apicom-plexes Ciliés Hapto-biontes Crypto-biontes Dinofla-gellés Outils molécu- laires dispo-nibles Génome entier EST Data Nombre d’es-pèces utilisé 2 4 ? 1 Comparaison d’un nombre d’espèces faibles ou inconnus

4.3 La discussion continue… 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)

secondaires successives et différentes. 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. Rhodobiontes Prasinophycées 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. Mécanismes d’acquisition des gènes? Date? Cependant, de nombreux aspects de leur histoire évolutive restent encore inconnus.

Références fhjzbfhjks 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. Diversité des organismes marins

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