Au cours des 40 dernières années, il est devenu de plus en plus clair que la divergence d'expression génique est l'un des mécanismes impliqués dans l'émergence de nouvelles espèces. Chez le grand corégone (Coregonus clupeaformis), des expériences réalisées sur puce à ADN ont mené à l'identification de gènes candidats potentiellement impliqués dans l'évolution répétée du corégone nain limnétique, qui est extrêmement différent du corégone normal benthique en termes d'histoire de vie, de morphologie, de métabolisme et de comportement, malgré un temps de divergence de seulement 15 000 ans. Dans ce contexte, le premier objectif de cette thèse était de tester l'hypothèse selon laquelle l'adaptation parallèle à la niche limnétique chez les corégoninés est associée à un parallélisme d'expression des gènes. Une divergence d'expression parallèle entre paires d'espèces de corégone pour trois gènes candidats a été observée, supportant ainsi l'hypothèse selon laquelle la sélection naturelle divergente joue un rôle important dans l'évolution de ces poissons. Le second objectif était d'évaluer la divergence transcriptomique entre nains et normaux telle que mesurée par séquençage à haut débit en plus de tester la corrélation entre la divergence d'expression et de séquence codante. Les résultats ont démontré qu'une telle corrélation était inexistante. Il y aurait donc découplage évolutif des séquences codantes et régulatrices dans la divergence adaptative du grand corégone. Pourtant, certains gènes, tels que la malate déshydrogénase (MDH), avaient une divergence significative d'expression et de séquence. La construction et le criblage d'une banque génomique BAC ont permis de sequencer en entier certains gènes candidats, dont MDH. Le dernier objectif était donc d'identifier des signatures de sélection naturelle dans les séquences codante et régulatrice de ce gène. Alors que sa région codante était clairement sous sélection purificatrice, un site polymorphe dans sa région régulatrice avait des fréquences d'alleles divergentes de façon parallèle parmi plusieurs paires sympatriques de corégones nord-américains et européens. De plus, le génotype pour ce site semblait associé au niveau d'expression de MDH. Ces résultats appuient le rôle de la sélection naturelle dans l'évolution de l'expression génique chez les paires d'espèces de corégone.

La sélection naturelle est un des facteurs dominants lors de l'évolution répétée et parallèle observée notamment chez les poissons des régions tempérées du Nord. Ainsi, au sein des populations de Coregonus clupeaformis, l'écotype nain s'est différencié plusieurs fois à partir d'un écotype normal, notamment dans six lacs du bassin versant de la rivière St-Jean (Maine, USA et Québec, CA). Cette étude porte sur les caractéristiques de l'habitat ainsi que sur la disponibilité des ressources et leurs variations temporelles influençant le niveau de différenciation atteint entre les écotypes de ces populations. Les résultats appuient les hypothèses théoriques faisant intervenir le rôle des fluctuations environnementales (biomasse et structure des ressources) dans la variation des pressions sélectives et le rôle de la compétition pour les ressources (disponibilités réduites) dans l'établissement et le maintien d'un degré de différenciation. Le rôle de d'autres interactions trophiques comme les relations prédateurs-proies semble aussi impliqué dans ce mécanisme de divergence. / Natural selection is one of the dominant factors in repeated parallel evolution observed notably in north temperate fish populations. In Coregonus clupeaformis populations located in six lakes of the St-John’s river watershed (Maine, USA and Québec, CA), a dwarf ecotype has differentiated from a normal ecotype many times. Here we study habitat and resource features, it temporal variations in relation to the observed level of differentiation between ecotypes of these populations. The results support the hypotheses that environmental fluctuation (zooplankton community structure and biomass) cause variation in selective pressure and that the resource competition (availability of habitat and resources) influence the establishment and persistence of a degree of differentiation. Trophic interactions such as predator-prey relationships seem also to be involved in giving rise to this divergence.