La contribution de l'épigénétique dans l'expression des variants phénotypiques essentiels pour l'interaction : Schistosoma mansoni / Biomphalaria glabrata

Phenotypic variability is defined as the capacity of a given population to produce phenotypic variants under theinfluence of the environment. Some of the phenotypic variants are heritable. It is generally assumed that thegenetic variations are the sole source of heritable phenotypic variants. However, recent studies have shown thatepigenetic variations can provide alternative source for phenotypic variants without change in DNA sequence. Inhost / parasite interactions, parasites impose selective pressures on their hosts and vice versa, leading to a genuinearms race between both partners. Such interaction leads to rapid adaptation where each partner has to evolve thecapacity to express new phenotypic variants. We propose that epigenetic variations play an important role in thegenesis of phenotypic variability. Schistosoma mansoni is a human parasite that causes intestinal schistosomiasis.During the PhD project, I was interested in the interaction of S. mansoni with its intermediate host Biomphalariaglabrata. The two main goals of this PhD project were: (i) To determine the relative weight of epigenetics andgenetics in the expression of phenotypic variants in the parasite. (ii) To initiate the investigation of epigeneticmechanisms in the host.The results show that histone modifications i.e. changes in the epigenetic information are indeed a source ofphenotypic variants in S. mansoni. These phenotypic variants confer a higher fitness to the parasite, by increasingits compatibility towards the mollusk. Finally, studying the heritability of epigenetic changes showed a nonmendeliansegregation. For B. glabrata, I was the first to show the DNA methylation in the snail. 2% of totalcytosines are methylated in his genome.La variabilité phénotypique est définie comme la capacité d’une espèce donnée à produire des variantsphénotypique à partir d’un seul génotype, sous l’influence de l’environnement. Certains de ces variants sonthéritables. L’origine de la variabilité phénotypique a toujours constitué un grand débat parmi les scientifiques.Jusqu’à récemment, il était communément accepté que la diversité génétique soit la seule source de variabilitéphénotypique. Cependant, les études récentes montrent que des variations épigénétiques pourraient être unesource alternative pour les variants phénotypiques, sans modifier la séquence de l’ADN. Dans les interactionshôte / parasite, les parasites exercent des pressions sélectives sur leurs hôtes et vice versa, conduisant à unevéritable course aux armements entre les deux partenaires. Une telle interaction nécessite une adaptation rapideoù chaque partenaire doit présenter la capacité d’exprimer de nouveaux variants phénotypiques. Nous proposonsque des variations épigénétiques puissent jouer un rôle important dans la genèse de la variabilité phénotypique.Schistosoma mansoni est un parasite humain responsable de la bilharziose intestinale. Au cours de la thèse, nousnous sommes intéressés à l’interaction du parasite S. mansoni avec son hôte intermédiaire le mollusqueBiomphalaria glabrata. Les deux principaux objectifs de cette thèse ont été de : (i) Déterminer le poids relatif del’épigénétique et de la génétique dans l’expression des variants phénotypiques chez le parasite. (ii) Initier lestravaux de recherche sur les mécanismes épigénétiques existant chez le mollusque hôte.Les résultats de nos travaux ont montré que les structures chromatiniennes via des modifications posttraductionnellesdes histones contribuent à modifier la variabilité phénotypique chez S. mansoni. Par ailleurs,nous avons montré que les variants phénotypiques générés confèrent au parasite une meilleure fitness. Cettedernière a été traduite par l’augmentation de sa compatibilité vis-à-vis de B. glabrata. Finalement, l’étude del’héritabilité des modifications épigénétiques a montré une transmission non mendélienne. En ce qui concerne B.glabrata, nous avons été les premiers à mettre en évidence la méthylation de l’ADN chez ce mollusque. Au niveaude son génome, 2% des cytosines totales sont méthylées