Influence of the speciation mode on the genome architecture and the diversity of transposable elements in bivalves and annelids from hydrothermal ventS
Influence du mode de spéciation sur l'architecture des génomes et la diversité des éléments transposables chez les bivalves et les annélides hydrothermaux
Abstract
Speciation is an evolutionary process leading to the emergence of new species through the establishment ofreproductive barriers between populations. By studying and mapping the genes involved in speciation, weinvestigated if the architecture of synonym and non-synonym gene divergences could reflect the on-goingmode of speciation of two sets of hydrothermal species. For the polychaetes of the genus Alvinella (allopatry),the Equatorial barrier from the East Pacific Rise limiting gene flow between populations plays a role in the emergence of reproductive barriers reinforced by local adaptation related to the symbiotic interactions with the local microbial communities of the vents. 3 species of Atlantic deep-sea mussels of the genus Bathymodiolus live in environments of varying depths, fluid chemical composition and microbial communities. The selective pressures due to local adaptation were likely at the origin of the first genomic barriers countering gene flow.Isolation was also favored by spatial distance with local secondary contacts which in turn allowed adaptive introgressions. Transposable elements also impact the architecture of genomes. We studied LTR retrotransposons within the annelid and mollusc genomes. The 3 superfamilies follow distinct evolutionary dynamic strategies: Gypsy elements very diversified with numerous copies (Red Queen dynamics), Copia are rarer and dominated by 3 clades (Domino Days spreading model), BEL/Pao in intermediate position. If their role was probably negligible in the speciation in the Alvinella system (very few mobile elements) this is probably not true in the Bathymodiolus system as TEs make up for roughly 50% of their genomes.
La spéciation est un processus évolutif conduisant à la formation de nouvelles espèces par l’établissement de barrières à la reproduction entre populations. Par l’étude et la cartographie des gènes impliqués dans la spéciation, nous avons caractérisé si l’architecture des divergences synonyme et non-synonyme des gènes reflétait le mode de spéciation pour 2 complexes d’espèces hydrothermales. Pour les annélides du genre Alvinella (allopatrie), la barrière Équatoriale de la dorsale Est-Pacifique limitant le flux génique entre populations a joué un rôle sur l’émergence de barrières à la reproduction renforcées par de l’adaptation locale aux communautés microbiennes. 3 espèces de moules atlantiques du genre Bathymodiolus vivent dans des habitats différant par la profondeur, la composition chimique du fluide et les communautés microbiennes (parapatrie). Les pressions de sélection liées à l’adaptation locale semblent à l’origine des verrous génomiques contrant le flux génique. L’isolement est favorisé par l’éloignement spatial des populations remises en contact localement aboutissant à de l’introgression adaptative. Les éléments transposables impactent aussi l’architecture génomique. Nous avons étudié les rétrotransposons à LTR chez les annélides et mollusques. Les différentes superfamilles suivent des stratégies évolutives distinctes : éléments Gypsy grand nombre de copies diversifiées (théorie de la Reine Rouge), Copia rares et dominés par 3 clades(Domino Day spreading model), BEL/Pao intermédiaires. Leur rôle pourrait être négligeable dans la spéciation chez Alvinella (peu d’ETs) il n’en est pas de même chez Bathymodiolus dont le génome serait composé à50% d’ETs.
| Origin | Version validated by the jury (STAR) |
|---|