Etude de l’impact d’un changement rapide de régime alimentaire sur le microbiome intestinal de lézards par des méthodes de réseaux de similarité.

Porteur du projet :         Eric BAPTESTE - UMR7138

Co-porteur du projet :   UMR7179 - Anthony HERREL       

Etudiant recruté :           Chloé VIGLIOTTI

Période & durée du projet : Octobre 2014 - 36 mois

Présentation du projet :

Cette collaboration entre herpétologistes, bioinformaticiens et microbiologistes vise à déterminer comment des lézards et leurs microbiomes se sont adaptés en moins de 35 ans à un régime herbivore, une transition majeure dans une population animale, impliquant des changements morphologiques et de microbiome intestinal. En développant de nouvelles méthodes exploratoires et des algorithmes de théorie des graphes, nous décrirons et comparerons la diversité taxonomique et fonctionnelle des séquences de métagénomes et de métatranscriptomes de ces microbiomes intestinaux, et l’impact des transferts latéraux entre microbes dans ce processus adaptatif remarquable.

Résultats espérés :

Ces travaux fourniront la première occasion d’étudier l’impact d’un changement drastique de régime alimentaire à la fois sur une population de lézards et sur une communauté microbienne, leur microbiome intestinal. En comparant les microbiomes intestinaux et la physiologie de lézards insulaires herbivores et insectivores, nous répondrons aux questions suivantes.

1) Un régime alimentaire donné correspond-il à une composition taxonomique particulière du microbiome (hypothèse de la variation intra-population) ? Par extension, le changement de régime alimentaire se traduit-il par un changement de composition taxonomique du microbiome (hypothèse de la variation inter-population) ?

2) Puisque le passage à un régime herbivore requiert vraisemblablement un changement de contenu en gènes du microbiome, quelles sont les familles de gènes qui ont été perdues/acquises au cours de la transition ?

3) La quantité considérable de transferts horizontaux de gènes dans les communautés microbiennes, notamment intestinales, fait que les variations de composition taxonomique de ces communautés peuvent être en partie découplées des variations de contenu en gènes. En estimant la mobilisation potentielle de ces familles de gènes perdues/acquises par des éléments génétiques mobiles comme les virus et les plasmides, peut-on imputer ces pertes/acquisitions plutôt à des changements de composition taxonomique ou sont-elles plutôt dues à des transferts horizontaux ?

Particularité du projet :

L’évolution rapide de la morphologie et des fonctions dans une population naturelle, à la fois au niveau des hôtes (vertébrés) et de leur communauté microbienne.

Un exemple peu commun d’évolution présentant des changements considérables à une très petite échelle de temps.

L’utilisation de nouvelles méthodes pour explorer le rôle du microbiome dans la survenue de ces changements