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Résumé

Les nématodes à galles parasites de plantes représentent une menace agronomique majeure. Estimés comme responsables de la perte d'au moins 10% des récoltes agricoles mondiales, leur coût économique est évalué à plus de 100 milliards de dollars chaque année. Parmi ces parasites, Meloidogyne incognita est le nématode causant le plus de dégâts en agriculture. Une de ses particularités notables est d'être un organisme à reproduction asexuée (apomixie) obligatoire par parthénogénèse mitotique. Une femelle engendre ainsi des clones 100% identiques génétiquement. Pourtant, en dépit de ce mode de reproduction clonal, M. incognita est capable de faire preuve d'une grande plasticité phénotypique lui permettant de répondre à de nouveaux environnements. Un exemple de cette plasticité est la capacité à contourner les résistances des plantes (ou virulence), un caractère héréditaire mais transmissible de manière non-Mendelienne, suggérant que la génétique seule ne serait pas suffisante à expliquer ce phénomène. Un autre exemple est celui du déterminisme du sexe, un phénotype étroitement lié aux conditions environnementales et pour lequel des données bibliographiques prédisent un rôle de l'état chromatinien.
Dans le cadre de cette thèse, j'ai cherché à tester l'implication des mécanismes épigénétiques dans la plasticité phénotypique, en absence de sexe, de M. incognita. Pour ce faire, j'ai évalué l'existence et la conservation des mécanismes épigénétiques chez les nématodes à galles. Par l'emploi d'une approche genome-wide au sein des protéomes prédits des nématodes parasites de plante, j'ai cherché à identifier les protéines potentiellement impliquées dans l'ajout ou le retrait de marques chromatiniennes. Cette approche a permis de pointer l'inexistence probable des phénomènes de méthylation des cytosines de l'ADN chez les nématodes parasites de plantes et la bonne conservation des mécanismes de modification des histones connus chez le nématode modèle C. elegans.
Sur cette base, une méthodologie d'immunoprécipitation de la chromatine suivie de séquençage (ChIP-seq) a été mise en place afin de comparer les profils d'accumulation des marques d'histones chez M. incognita au cours 1- du développement du nématode et 2- de la réponse aux conditions environnementales. Cette stratégie a permis la mise en évidence de patrons d'histones modifiées marquant spécifiquement le développement du parasite. Des premiers candidats associés à la plasticité phénotypique en réponse à l'environnement (virulence, déterminisme du sexe) ont également pu être mis en évidence.
Ces travaux de thèse présentent un intérêt fondamental sur la compréhension de l'évolution d'un organisme en absence de reproduction sexuée. Ils présentent également un intérêt pratique dans la lutte contre ce parasite majeur en permettant 1- de mieux appréhender les mécanismes de contournement de la résistance des plantes, 2- de poser les bases d'une nouvelle approche de lutte consistant en la masculinisation des individus.

Composition du jury

• Pr. Cécile Sabourault (présidente de jury)
• Dr. Isabelle Fudal (Rapporteure)
• Dr. Denis Tagu (Rapporteur)
• Pr. Stephane Maury (Examinateur)
• Pr. Nicolas Nègre (Examinateur)