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ULiège (3)


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Dissertation
The Quaternary biogeographic history of bryophytes : a window into their ability to face global change

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Dissertation
Influence de la sélection naturelle sur la différenciation des génomes de deux espèces sœurs de Chrysomèles, Gonioctena intermedia et Gonioctena quinquepunctata
Authors: --- --- --- --- --- et al.
Year: 2021 Publisher: Liège Université de Liège (ULiège)

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Abstract

L'identification de gènes sous sélection adaptative peut permettre de donner des indices sur les gènes responsables de la création de barrières de reproduction entre deux espèces. En effet, l'accumulation de mutations sur la séquence nucléotidique du gène sous sélection positive peut aboutir à des différenciations entre les deux populations vivant dans des environnements différents et engendrer une spéciation. La sélection adaptative accélère le processus de spéciation par l'accumulation de mutations au niveau de la séquence nucléotidique de ces gènes sous sélection. Une des méthodes les plus efficaces pour mettre en évidence ces gènes sous sélection adaptative est le calcul du rapport du taux de substitutions non-synonymes et du taux de substitutions synonymes de séquences codantes : ω = dN/dS. Un rapport des taux de substitutions inférieur à 1 indique que le gène est sous sélection négative. Un rapport de ces taux de substitutions supérieur à 1 indique que le gène est sous sélection positive. Les deux espèces sœurs de Chrysomèles, Gonioctena intermedia et Gonioctena quinquepunctata sont des sujets d'études idéaux de par leur spéciation allopatrique et leurs événements d'hybridation récents. Sur les 7369 gènes testés, 14 ont un rapport ω supérieur à 1 et sont donc sous sélection positive. Les valeurs du rapport ω des gènes g28434, g53253, g11904, g13988, g10515 et g28211 étant extrêmement élevées (ω >= 99), indiquent que ces gènes sont sous une forte pression de sélection. Ce sont donc de très bons candidats quant à la mise en place de barrières reproductives entre les deux espèces. Une recherche BLASTX a permis de donner des indices quant à la fonction de ces gènes mais des analyses plus approfondies sont nécessaires afin de déterminer précisément comment ces gènes ont pu jouer un rôle dans l'histoire évolutive de ces espèces, notamment en établissant des barrières de reproduction entre celles-ci. Le gène g28211, codant pour une protéine de reconnaissance de peptidoglycanes, indiquerait cependant un impact des pathogènes et de la réponse immunitaire dans la spéciation de G. intermedia et G. quinquepunctata.


Dissertation
Barrières migratoires et isolement par la distance lors de la recolonisation post-glaciaire de l'Europe. Une étude comparative entre les grandes lignées de plantes terrestres
Authors: --- --- --- --- --- et al.
Year: 2022 Publisher: Liège Université de Liège (ULiège)

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Abstract

La période du Quaternaire est marquée par des oscillations climatiques à l'origine d'une série d'âges glaciaires qui ont déterminé par la suite la distribution actuelle de la biodiversité à l'échelle du globe. Ces glaciations sont des bouleversements majeurs des habitats pour les espèces, les contraignant à s'adapter ou migrer pour conserver leurs conditions environnementales adéquates. La présence de chaînes de montagnes orientées Est-Ouest en Europe fournit un contexte théorique pour étudier l'impact des barrières physiques sur la migration latitudinale des espèces qui suivent le déplacement des ressources environnementales de leur niche écologique. Les Alpes et les Pyrénées sont des reliefs particulièrement imposants qui ont fortement entravé les échanges de migrants de part et d'autre des régions Nord et Sud, conduisant éventuellement à la différenciation des populations en raison d'un flux de gènes réduit. L'objectif de ce travail est de quantifier l'impacts des barrières géographiques et de l'isolement par la distance sur les patterns de structure génétique chez les populations de plantes terrestres au cours de la récente recolonisation post-glaciaire de l'Europe. Grâce à la variation des séquences de gènes nucléaires et chloroplastiques réparties dans 16 datasets issus d'une recherche bibliographique approfondie, une analyse comparative a été réalisée entre les bryophytes et les spermatophytes en évaluant la différenciation génétique entre les régions Nord et Sud ainsi que la présence d'un signal phylogéographique à l'aide des indices Fst et Nst. On s'intéresse également à la différenciation génétique au sein des régions et à l'isolement par la distance, en réalisant des tests de Mantel pour évaluer la significativité de la pente du Fij sur la distance séparant les individus. Les résultats montrent que les chaînes de montagnes sont des barrières efficaces à la dispersion des graines, tandis que les spores semblent se disperser largement entre les régions, mises en évidence par une structure génétique significative chez les spermatophytes, absente chez les bryophytes. Cependant, bien que les spores soient extrêmement petites par rapport aux graines, un signal significatif d'isolement par la distance au Nord, ajouté à un signal historique de variation génétique distance-indépendante au Sud, révèle des limites dispersives inattendues chez les bryophytes. Ceci va dans le sens des récentes études concernant les prédictions futures des aires de répartition des espèces, qui soulignent l'aspect préoccupant que des organismes aussi dispersifs que les bryophytes puissent être insuffisamment équipées pour suivre la vélocité des changements climatiques actuels.

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