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MASTER THESIS
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Analyse d'un hybride d'Arabidopsis halleri et d'Arabidopsis arenosa par des approches bioinformatique et phylogénomique

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Berthol, Pierre-Marie ULiège
Promotor(s) : Hanikenne, Marc ULiège
Date of defense : 6-Sep-2018 • Permalink : http://hdl.handle.net/2268.2/5342
Details
Title : Analyse d'un hybride d'Arabidopsis halleri et d'Arabidopsis arenosa par des approches bioinformatique et phylogénomique
Author : Berthol, Pierre-Marie ULiège
Date of defense  : 6-Sep-2018
Advisor(s) : Hanikenne, Marc ULiège
Committee's member(s) : Baurain, Denis ULiège
Schvartzman Echenique, Maria Sol ULiège
Meyer, Patrick ULiège
Language : French
Discipline(s) : Life sciences > Phytobiology (plant sciences, forestry, mycology...)
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Degree: Master en biochimie et biologie moléculaire et cellulaire, à finalité spécialisée en bioinformatique et modélisation
Faculty: Master thesis of the Faculté des Sciences

Abstract

[fr] Arabidopsis halleri est une plante de la famille des Brassicaceae. Elle est dite hyperaccumulatrice car elle possède la capacité d’absorber dans ses feuilles des quantités importantes de Cd et de Zn sans subir d’effets toxiques, à la fois sur des sols métallifères et non-métallifères. Des études de génétique des populations ont montré l’existence de deux unités géographiques distinctes au sein d’A. halleri, la première dans le Nord-Ouest (Allemagne, Autriche) et la seconde dans le Sud-Est (Italie) de l’Europe. Dans le but d’identifier les mécanismes sous-tendant la variation naturelle des traits de tolérance et d’accumulation des métaux au sein de l’espèce, deux populations géographiquement proches, l’une établie sur un site métallifère (PL22) et l’autre sur un site non métallifère (PL34), ont été collectées en Pologne. Des analyses physiologiques et transcriptomiques ont révélés que PL34 présente un phénotype très intéressant d’hyperaccumulation inductible par le Zn. Cependant, PL34 présente un morphotype variable dépendant des conditions de culture, tantôt avec une morphologie typique d’A. halleri ou d’Arabidopsis arenosa. Des analyses bioinformatiques préliminaires ont suggéré que le génome de PL34 contenait des séquences homologues des deux espèces, suggérant que PL34 pourrait correspondre à un hybride, diploïde.
L’objectif de ce travail a été de déterminer chez PL34 le degré d’hybridation entre A. halleri et A. arenosa, à l’aide d’approches de génomique comparative et de phylogénomique. L’hypothèse d’un choc génomique résultant en une amplification des éléments transposables lors de l’hybridation a également été testée.
Dans une première approche, l’identité d’alignement de reads de séquences de PL34 et de différents contrôles sur le transcriptome d’A. halleri PL22 et un transcriptome d’A. arenosa (préalablement construit au cours de ce travail) a été analysée. PL34 présente majoritairement une identité avec A. arenosa (~70% des reads) pour une identité plus réduite avec A. halleri (23-30% des reads).
Cette première approche n’étant pas dépourvue de biais, elle a été complétée par une approche phylogénomique ayant pour but le positionnement de PL34 au sein d’arbres générés pour ~6000 groupes de protéines orthologues obtenus à partir des protéomes d’A. thaliana, d’A. halleri et d’A. lyrata ainsi que les séquences de 94 individus représentant les différentes espèces du genre Arabidopsis. A nouveau, PL34 était plus proche d’A. arenosa, mais contenait une fraction non négligeable du génome d’A. halleri. Enfin, le génome de PL34 contenait une fraction de 21.5% d’éléments transposables, similaire à A. arenosa, ce qui rejette l’hypothèse d’un choc génomique chez l’hybride PL34.
En conclusion, nous avons donc pu montrer par nos analyses que l’identité des séquences de PL34, tout comme son positionnement phylogénique ainsi que son taux d’éléments transposables le rapproche majoritairement de l’espèce A. arenosa. Cependant, ces résultats ne permettent pas définir avec précision le degré d’hybridation entre A. arenosa et A. halleri chez cette population.


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Access Mémoire Pierre-Marie Berthol.pdf
Description:
Size: 2.71 MB
Format: Adobe PDF

Author

  • Berthol, Pierre-Marie ULiège Université de Liège > Master bioch. & biol. mol. & cel., à fin.

Promotor(s)

Committee's member(s)

  • Baurain, Denis ULiège Université de Liège - ULiège > Département des sciences de la vie > Phylogénomique des eucaryotes
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  • Schvartzman Echenique, Maria Sol ULiège Université de Liège - ULiège > Département des sciences de la vie > Génomique fonctionnelle et imagerie moléculaire végétale
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  • Meyer, Patrick ULiège Université de Liège - ULiège > Département des sciences de la vie > Biologie des systèmes et bioinformatique
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