Accèder directement au contenu

Marie-Anne Félix

Évolution des Caenorhabditis

L’équipe combine des approches évolutives, écologiques et quantitatives de la biologie d’un organisme modèle, le ver nématode Caenorhabditis elegans. Alors que les processus biologiques sont généralement étudiés au laboratoire dans un seul environnement et un seul fonds génétique de référence, les chercheurs de l’équipe s’efforcent de placer un système biologique dans son contexte évolutif et environnemental. Ils étudient ainsi la robustesse, l’évolution et l’évolvabilité du développement de la vulve de C. elegans. Afin de comprendre l’évolution et l’écologie de cet organisme modèle, ils ont commencé à isoler et étudier des populations naturelles de C. elegans et d’espèces proches, en particulier leur taux de croisement, structure de populations et écologie. Ils étudient leur coévolution avec des pathogènes naturels, en particulier des virus récemment découverts.

Faits marquants
Un axe majeur de l’équipe concerne l’étude évolutive d’un système modèle clé en génétique du développement, la formation de la vulve de C. elegans.
La robustesse des destinées des précurseurs de la vulve a été mesurée dans différents environnements et fonds génétiques sauvages de C. elegans et C. briggsae. Les fréquences relatives des différents variants indiquent une sensibilité différentielle des mécanismes de développement qui les sous-tendent. Par exemple, le trait de développement le plus variable est hautement sensible au dosage génique de deux signaux Wnts diffusant à longue distance.
Grâce à des lignées d’accumulation de mutation établies à partir de différents fonds génétiques sauvages, ils ont mesuré la capacité à évoluer (=variance mutationnelle, évolvabilité) relative de différents caractères vulvaires. Ils ont comparé cette évolvabilité en l’absence de sélection à la variation naturelle, déduisant ainsi l’effet de la sélection. Un fait marquant a été la démonstration du rôle évolutif du biais produit par l’évolvabilité relative de différents caractères vulvaires. L’évolvabilité évolue elle-même, et ceci peut expliquer la variation de tendances évolutives à l’échelle de différents genres et espèces. Ces résultats ont des implications fortes concernant les rôles respectifs du biais mutationnel et de la sélection naturelle dans l’évolution phénotypique.
Alors que le motif final de destinées des cellules de la vulve est assez robuste et invariant, les mécanismes développementaux qui y conduisent varient quantitativement en fonction du fonds génétique et de l’environnement. Une telle évolution cryptique des mécanismes de développement a été mise en évidence à des échelles micro- et macro-évolutives. Ils ont développé un modèle informatique quantitatif du réseau moléculaire de signalisation et localisé différentes espèces de Caenorhabditis dans l’espace de paramètres du système.

Le second axe de recherche de l’équipe concerne des études de populations naturelles de Caenorhabditis. Ils ont pu isoler des Caenorhabditis, étudier leur habitat, découvrir de nouvelles espèces de Caenorhabditis et déterminer la structure génétique des populations (structure spatiale, taux de croisement). Des pathogènes naturels de C. elegans, qui sont pertinents pour étudier les systèmes de défense immunitaire et leur évolution rapide, ont été isolés - en particulier des microsporidies, des bactéries, des champignons et les premiers virus de C. elegans et C. briggsae.

Thèmes de recherche
  • Biologie évolutive des systèmes : Evolution quantitative d’un réseau de signalisation intercellulaire, modulation expérimentale et modélisation
  • Génétique quantitative : Caractérisation et identification moléculaire de la variation génétique intra-spécifique dans un réseau développemental
  • Populations naturelles de Caenorhabditis : Habitat, nouvelles espèces, structure des populations et modes de reproduction
  • Evolution hôte-parasite : Microbes associés à des espèces de Caenorhabditis, co-évolution des nématodes et de leurs parasites (virus), évolution des mécanismes de RNAi.

    Collection de nématodes de l’équipe : http://www.justbio.com/worms/index.php

Sélection de publications récentes

Frézal, L.*, Saglio, M.*, Zhang, G., Noble, L., Richaud, A. and Félix, M.-A. (2023). Genome-wide association and environmental suppression of the mortal germline phenotype of wild C. elegans. EMBO Reports, e58116. Link

Dubois, C.*, Gupta, S.*, Mugler, A.# and Félix M.-A.# (2021). Temporally regulated cell migration is sensitive to body size. Link

Besnard, F.*#, Picao Osorio, J.*, Dubois, C., and Félix, M.-A.# (2020). A broad mutational target explains a fast rate of phenotypic evolution. Link

Beets, I., Zhang, G., Fenk, L., Chen, C., Nelson, G.M., Félix, M.-A.# and de Bono, M.# (2020). Natural variation in a dendritic scaffold protein modifies experience-dependent plasticity by altering neuropeptide expression. Link

Richaud, A., Frézal, L., Tahan, S., Zhao, G., Kaur, T., Wang, D.# and Félix, M.-A.# (2019). Vertical transmission in Caenorhabditis nematodes of RNA molecules encoding a viral RNA-dependent RNA polymerase. Link

Vargas-Velazquez, A.M., Besnard, F. and Félix, M.-A. (2019). Necessity and contingency in developmental genetic screens : LIN-3, Wnt and semaphorin pathways in vulval induction of the nematode Oscheius tipulae. Link

Frézal, L., Demoinet, E., Braendle, C., Miska, E# and Félix, M.-A.# (2018). Natural genetic variation in a multigenerational phenotype in C. elegans. Link

Richaud, A., Zhang, G., Lee, D. Lee, J. and Félix, M-A. (2018). The local co-existence pattern of selfing genotypes in Caenorhabditis elegans natural metapopulations. Link




Hybridation in situ de molécules uniques
Hybridation in situ de molécules uniques
Espèces de Caenorhabditis dans le monde
Espèces de Caenorhabditis dans le monde