Lamiae
Sommaire: Caractérisation d’éléments transposables
TABLE DES ILLUSTRATIONS
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES ABREVIATIONS
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I INTRODUCTION BIBLIOGRAPHIQUE
I Les diatomées
I.1 Le rôle écologique des diatomées
I.2 La biologie des diatomées
I.3 La photosynthèse des diatomées
I.3.1 L’appareil photosynthétique
I.3.2 La photosynthèse
I.3.3 La fluorescence chlorophyllienne
I.4 Les stress
I.4.1 Définition d’un stress
1.4.2 La réponse au stress
I.4.3 Effet du stress thermique sur le métabolisme des diatomées
I.4.4 Le stress oxydant
I.5 Valorisation des diatomées
I.6 Génétique et génomique des diatomées
II Les Éléments Transposables
II.1 Définition
II.2 Classification des ET
II.2.1 Les superfamilles de la classe I
II.2.2 Les superfamilles de la classe II
II.2.3 Les éléments non autonomes
II.3 Place des ET dans les génomes : diversité et dynamique des ET
II.3.1 Diversité des ET dans les génomes
II.3.2 Impact des ET sur la taille des génomes
II.3.3 Dynamique des ET dans les génomes
II.3.4 La transmission des ET
II.4 Impact des ET sur les génomes et plasticité génomique
II.5 Influence des facteurs environnementaux sur les ET et le génome
III La superfamille Tc1-mariner
III.1 La famille MLE (mariner-like elements)
III.2 La famille TLE (Tc1- like elements)
III.3 Caractéristiques structurales des MLE et des TLE
CHAPITRE II MATERIELS ET METHODES
I Matériel végétal et conditions de culture
I.1 Origine géographique des microalgues
I.2 Les microalgues
I.3 Conditions de culture de référence
I.4 Stress thermiques
I.4.1 Conditions de stress thermiques
I.4.2 Détermination des températures de stress thermiques
I.4.3 Application de stress thermiques de courte durée
II Paramètres physiologiques
II.1 La croissance
II.1.1 Mesure de la densité cellulaire
II.1.2 Courbes de croissance
II.2 Les paramètres photosynthétiques
II.2.1 Extraction et dosage de la Chlorophylle a
II.2.2 Mesure de l’intensité photosynthétique
II.2.3 Mesure de la fluorescence de la chlorophylle a
II.3 Récolte de la biomasse algale
III Techniques de biologie moléculaire
III.1 Extraction des acides nucléiques
III.1.1 Extraction de l’ADN génomique
III.1.2 Extraction des ARN totaux
III.2 Traitement à la DNAse
III.3 Contrôle de la qualité et de la quantité d‟acides nucléiques
III.4 Transcription inverse
III.5 Amplification par PCR
III.6 Clonage des fragments d‟ADN
III.7 Transformation bactérienne et clonage des fragments d‟intérêt
III.8 Extraction plasmidique
III.9 Séquençage des fragments d‟intérêt
IV Approche bio-informatique
IV.1 Analyse des séquences
IV.2 Recherche des ET dans le génome séquencé de P. tricornutum souche CCMP632/ CCAP1055.1
IV.2.1 Recherche des MLE dans le génome séquencé
IV.2.2 Recherche des MLE complets dans le génome séquencé
IV.3 Méthodes phylogénétiques
IV.4 Classification agrégative des ET
IV.4.1 Définition de la classification agrégative
IV.4.2 Matériel, ressources et données utilisées
IV.4.3 Méthode
IV.4.4 Le processus agrégatif UPGM-VM
CHAPITRE III RESULTATS ET DISCUSSION
I Recherche de MLE chez les microalgues marines
I.1 Caractérisation moléculaire des MLE
I.2 Identification des MLE
I.3 Analyse des séquences de MLE
I.3.1 Analyse des séquences nucléiques
I.3.2 Analyse des séquences protéiques
I.4 Analyse phylogénétique des MLE de diatomées marines
I.5 Recherche des MLE dans le génome séquencé de Phaeodactylum tricornutum (souche CCMP /CCAP1055.1)
I.5.1 Détection bioinformatique des MLE dans la banque de données JGI
I.5.2 Recherche bioinformatique à l’aide des séquences signatures (Target Site Dupli cation) TSD dans le génome de P. tricornutum
I.5.3 Recherche bio-moléculaire de séquence MLE dans le génome de P. tricornutum.
I.6 Discussion
I.6.1 Détection de MLE chez les diatomées marines
I.6.2 Caractéristiques des MLE chez les diatomées marines
I.6.3 Polymorphisme et évolution des MLE chez les diatomées marines
I.6.4 Présence des MLE dans le génome séquencé de P. tricornutum
II Positionnement des MLE de diatomées par rapport aux MLE de plantes et dans la superfamille Tc1mariner
II.1 Position phylogénétique des MLE de diatomées par rapport aux MLE de plantes
II.2 Classification des MLE de diatomées dans la superfamille Tc1-mariner
II.2.1 Position des MLE végétaux dans la classification DTT491 de la superfamille Tc1-mariner.
II.2.2 Position et propriétés des groupes de MLE végétaux composant la famille Chlorophyllis dans la classification DTT491
II.2.3 Position des MLE des diatomées marines dans la classification DTT491.
II.3 Discussion
II.3.1 Position phylogénétique et évolution des MLE de diatomées marines par rapport aux MLE de végétaux terrestres
II.3.2 Classification des MLE de diatomées marines par rapport aux MLE de plantes dans la nouvelle famille Chlorophyllis de la superfamille Tc1-mariner
III Impact de stress thermiques courts sur l’expression des MLE de trois diatomées marines
III.1 Réponses physiologiques des trois diatomées soumises à des stress thermiques
III.1.1 Effets des stress thermiques sur la croissance
III.1.2 Effets des chocs thermiques sur l’intensité photosynthétique
III.1.3 Effets des chocs thermiques courts sur les paramètres de la fluorescence de la chlorophylle a
III.2. Expression des MLE en conditions de stress thermiques 158
III.2.1 Détection de l’expression des MLE et des gènes « contrôle » en conditions de stress thermiques chez P. tricornutum
III.2.2 Détection de l’expression des MLE et des gènes « contrôle » en conditions de stress thermiques chez A. coffeaeformis
III.2.3 Détection de l’expression des MLE et des gènes « contrôle » en conditions de stress thermiques chez A.acutiuscula
III.3 Identification des gènes MLE, Blackbeard et Surcouf exprimés dans les conditions expérimentales
III.4 Discussion
III.4.1 Conditions de stress thermiques et thermo-tolérance des diatomées
III.4.2 Estimation du stress subi par analyse des paramètres photosynthétiques
III.4.3 Expression des gènes marqueurs de la réponse aux stress et de l’expression génique
III.4.4 Expression des ET chez les diatomées
III.4.5 Induction des ET par le stress
CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
Annexe 1 : Maintien des cultures de microalgues et axénie 226
Annexe 2 : Eau de Mer Artificielle (EMA)
Annexe 3 : Tableau récapitulatif des ET classés avec la méthode agrégative UPGM-VM dans la classification .
Annexe 4 : Etapes de la procédure d’aggrégation de la méthode UPGM-VM
♣ Extrait du mémoire
CHAPITRE I: INTRODUCTION BIBLIOGRAPHIQUE
Caractérisation d’éléments transposables
Les mers et les océans recouvrent environ 70 % de la planète Terre. Le milieu marin est constitué de nombreux écosystèmes (côtiers, pélagiques, benthiques…) dont le fonctionnent suscite encore de nombreuses interrogations. La composition et la structuration des écosystèmes marins dépendent en grande partie de leur biocénose et de l‟ensemble des interactions entre les organismes vivants qui les composent. Ces interactions peuvent être largement perturbées par la variation des facteurs du milieu; lorsque ceux-ci sont altérés, il s‟ensuit un déséquilibre de tout l‟écosystème.
Caractérisation d’éléments transposables
Dans les mers et les océans, le phytoplancton est le premier maillon des chaînes trophiques, il a une importance capitale pour le maintien de l‟équilibre du milieu marin. Il est constitué d‟un ensemble de microorganismes aquatiques, photosynthétiques, généralement unicellulaires, très diversifié de par la taille, la forme et la structure des organismes qui le composent (Reynolds, 1984; Falciatore et Bowler, 2002). La majeure partie de la fixation du carbone en milieu marin est due à ces microorganismes photosynthétiques (Field et al., 1998) qui composent le phytoplancton marin. Ceux-ci sont responsables de près de la moitié de la production primaire globale de la planète.
Caractérisation d’éléments transposables
Le phytoplancton est composé de bactéries photosynthétiques (prochlorophytes et cyanobactéries) et de microalgues. Les microalgues sont divisées en trois groupes selon leur composition en pigments photosynthétiques : les Chlorophytes de couleur verte possédant de la chlorophylle a (Chl a) et b, les Rhodophytes de couleur rouge contenant de la Chl a et des phycobilines, et les Chromophytes de couleur brune, jaune mais aussi verte, bleue et rouge renfermant de la Chl a et c.
Parmi les Chromophytes, la classe des Bacillariophycées (ou diatomées) représente le groupe le plus diversifié au sein du phytoplancton marin avec plus de 250 genres et 100 000 espèces répertoriées (Round et al., 1990). Avec une répartition mondiale allant des biotopes dits stables aux environnements les plus extrêmes et assurant 40 % de la production primaire
marine, elles sont considérées comme le groupe le plus prospère du phytoplancton (Field et al., 1998).
Caractérisation d’éléments transposables
Grâce aux nombreuses particularités qu‟elles présentent telles que la présence d‟un frustule siliceux, leur répartition, leur diversité, leur sensibilité aux variations du milieu et la production de molécules d‟intérêt pharmacologique ou industriel, les diatomées sont devenues des organismes modèles sur le plan écologique, physiologique, biochimique et génétique.
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