Les conséquences de l’absence de coévolution génique au sein du complexe Chrosomus eos-neogaeus

L’évolution d’une séquence génomique est liée à l’évolution du reste du génome. Cette contrainte est appelée la coévolution moléculaire, soit l’influence réciproque qu’une séquence applique sur une autre. Ceci est dû au fait que la sélection naturelle agit sur les individus, plus spécifiquement sur le phénotype issu de l’ensemble du génome. Cependant, cette coévolution est interrompue entre les espèces, car les gènes d’une espèce n’interagissent pas avec ceux d’une autre espèce, un principe fondamental de l’isolement reproductif et de la définition biologique des espèces. Les effets de cette absence des coévolutions peuvent être observés chez les hybrides, où les éléments divergents sont réunis dans une cellule. Dans cette thèse, nous avons exploré comment l’absence de coévolution influence le phénotype chez le complexe Chrosomus eos-neogaeus, qui comprend divers hybrides naturellement présents dans l’environnement du Québec. Nous avons utilisé diverses technologies pour observer les interactions dynamiques entre les éléments exogènes, tels que les mitochondries et les génomes nucléaires, présents chez ces hybrides. De plus, nous avons exploré comment le contexte écologique, notamment les variations de température, peut influencer les effets de l’absence de coévolution sur différents types d’hybrides. Cette thèse présente un modèle où la température influence l’expression de façon espèce spécifique, suggérant un rôle important de cette variable écologique dans l’évolution des espèces parentales. Nous y présentons également une interaction génome mitochondrial x environnement au niveau de la physiologie des individus de ce complexe. Dans un premier temps, nous avons exploré l’influence de la température sur les conséquences de l’absence de coévolution entre le génome mitochondrial et nucléaire. Pour ce faire, nous avons utilisé des hybrides cytoplasmiques de Chrosomus eos, des individus ayant un génome mitochondrial de l’espèce C. neogaeus. Les résultats indiquent que la température d’acclimatation est un facteur important sur l’impact que peut exercer une mitochondrie exogène sur le phénotype. De plus, la publication du génome mitochondrial de plusieurs lignées de Chrosomus neogaeus explore les causes potentielles de l’effet de mitochondrie exogène. Dans un second temps, nous avons exploré les conséquences des divergences inter-spécifiques et de l’absence de coévolution dans l’expression des gènes d’hybrides diploïdes, et l’influence que le dosage chromosomique peut apporter sur cette expression. Dans une cellule hybride, les gènes des deux espèces parentales sont exposés à un même contexte d’expression, donc une analyse espèce spécifique peut révéler des conséquences sur l’expression des divergences des espèces. L’analyse du complexe Chrosomus eos-neogaeus a révélé un modèle transcriptionnel additif du dosage chromosomique et une influence de la divergence inter-espèce comparable à ce que l’on trouve dans la littérature. Dans un dernier temps, nous avons analysé l’influence de la température, une variable environnementale d’intérêt au sein du modèle, sur l’effet de l’absence de coévolution au niveau du transcriptome. En testant une gamme de températures, nos résultats démontrent une influence importante de l’environnement sur l’expression divergente des gènes chez un hybride. En conclusion, l’absence de coévolution affecte l’expression du génome de façon dépendante de l’environnement. Lorsque contrastée à l’effet de la ploïdie, l’analyse des effets de l’élévation de la ploïdie et des changements de température suggère que les effets de l’absence de coévolution sont plus grands lorsque les gènes ont été assujettis à la sélection naturelle.

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