No description available.

Le rôle des interactions génotype/environnement comme facteur responsable de la variation phénotypique dans différents environnements est depuis longtemps établi. Par contre, la connaissance de l’architecture moléculaire qui est sous-jacente à ces interactions GxE est limitée. Dans cette optique, l’objectif général de la présente étude est d’étudier les interactions entre l’environnement, le sexe, la valeur génétique et le niveau d’expression de deux gènes clés associés au système (récepteur de l’hormone de croissance, GHR et le facteur analogue à l’insuline, IGF-1) GH/IGF et de déterminer l’influence de ces interactions sur la croissance chez l’omble de fontaine, Salvelinus fontinalis. Les résultats ont démontré que i) la croissance des poissons a été supérieure en eau douce et que les mâles ont montré une croissance plus élevée, ii) le niveau d’expression des gènes liés à l’axe GH/IGF était plus élevé en milieu salé iii) les mâles ont montré un niveau d’expression de GHR et IGF-1 plus élevé que les femelles, iv) la présence d’interactions GxE pour le niveau d’expression de chaque gène. Ce projet représente un avancement dans la compréhension des impacts environnementaux et sexuels sur la relation entre l’activité des gènes et l’occurrence du phénotype. / Genotype-by-environment interaction is well established as a factor responsible for the phenotypic variation that occurs between different environments. However, genetic architecture behind this GxE interaction is not well understood. In this context, the aim of this study was to determine the impact of interactions between environment, sex and genetic value on the expression level of two keys genes associated with the GH/IGF system (growth hormone receptor, GHR and insulin-like growth factor, IGF-1), and their influence on growth in the brook charr, Salvelinus fontinalis. The results show that i) growth was higher for fish reared in freshwater as compared to those reared in saltwater and that males had a higher growth rate than females, ii) expression level of genes associated with the GH/IGF axis was higher in saltwater, iii) expression level of GHR and IGF-1 of males was higher than that of females, iv) there is GxE interaction for individual gene expression. This work represents a marked advance towards mapping environmentally and sexually induced variance of gene activity and to understand the resulting phenotypes.

Un des supports théoriques de la biologie évolutive est la théorie de la radiation adaptative, qui stipule que la diversification des espèces est le fruit de l'action de la sélection naturelle divergente sur les populations, laquelle émerge des caractéristiques biotiques et abiotiques de l'environnement. Il existe plusieurs exemples de cas de radiation adaptative dans la littérature. Or, la majorité des études se penchent sur la variation phénotypique morphologique et sur l'histoire de vie. Ainsi y a-t-il relativement peu de données sur la variation physiologique, tant au niveau de l'organisme qu'au niveau moléculaire. De plus, la caractérisation des bases génétiques de traits phénotypiques complexes s'avère peu aisée et demeure élusive. Dans cette étude, nous avons tiré profit des nouvelles technologies de la génomique pour caractériser les bases génétiques de la variation phénotypique observée chez deux populations divergentes du grand corégone (Coregonus clupeqformis), l'écotype limnétique (nain) ainsi que l'écotype benthique (normal). À l'aide d'une biopuce à ADNc spécifique au Salmonidés, nous avons comparé les profils d'expression génétique des corégones nains et normaux issus de leur milieu naturel ainsi que d'un environnement contrôlé. Le parallélisme observé dans les patrons de transcription génétique entre deux lacs et le milieu contrôlé indique que la sélection naturelle a modulé la régulation de gènes candidats associés à des adaptations phénotypiques distinguant les deux écotypes du corégone. De plus, le compromis observé entre différents traits d'histoire de vie chez les corégones nains et normaux se reflète à travers le profil de transcription pour ces gènes candidats. Enfin, l'analyse de regroupements (cluster analysis) entre les patrons de transcription des gènes candidats suggère que les principales fonctions physiologiques impliquées dans la divergence adaptative des corégones nains et normaux sont sous le contrôle d'un seul ou de quelques gènes de régulation. / One important theoretical framework in evolutionary biology is the adaptive radiation theory, which states that species diversification is the outcome of diverging natural selection, a selective force stemming from biotic and abiotic characteristics of the environment and acting on populations. Many cases of adaptive radiation have been observed and documented in the literature, focusing mainly on morphological adaptations and on life-history traits. Thus relatively few data are available on the physiological processes of adaptation, both at the organismal and molecular levels. Moreover, characterizing the genetics of phenotypic variation for complex traits is not an easy task and remains elusive in most cases. In this study, we took advantage of technologies of the post-genomic era in order to characterize the genetic bases of adaptive phenotypic variation observed in two diverging populations of the lake whitefish (Coregonus clupeaformis), the limnetic (dwarf) and the benthic (normal) ecotypes. Using a salmonids-specific cDNA microarray, we compared the gene expression profiles of dwarf and normal whitefish individuals sampled from two natural populations and from a controlled environment. Parallelism in regulation patterns observed between two lakes and the control environment indicates that natural selection played a role in modulating the regulation for these candidate genes, in association with phenotypic adaptations distinguishing the two whitefish ecotypes. Also, the observed trade-off between life-history traits in dwarf and normal whitefish is reflected in the expression profiles for these candidate genes. Lastly, cluster analysis performed on transcription profiles for these genes suggests that the major physiological processes involved in the adaptive divergence of the dwarf and normal whitefish are under the control of one or few regulation genes

L’objectif de mon étude était de décrire à l’aide d’analyses multivariables et d’espèces indicatrices la biogéographie automnale du zooplancton du sud-est de la Mer de Beaufort en 2002. Une communauté néritique, caractérisée par un régime herbivore et le taxon dominant Pseudocalanus spp., occupait le plateau du Mackenzie et la baie de Franklin. Deux communautés océaniques, représentées principalement par des omnivores et des carnivores, étaient localisées dans la polynie du Golfe d’Amundsen et sur le talus continental, respectivement. L’assemblage de la polynie présentait la biomasse la plus élevée et Calanus hyperboreus, Metridia longa, Oithona similis et Oncaea borealis en constituaient les espèces dominantes et indicatrices. Cette répartition des assemblages était influencée essentiellement par la topographie et la dynamique du couvert de glace au cours de la saison de production biologique. Ainsi, il est prédit qu’une réduction de la banquise, telle qu’anticipée dans le présent contexte de réchauffement climatique, affectera les patrons de distribution du zooplancton, un élément clé de l’écosystème marin de cette région arctique. / The objective of my study was to describe the biogeography of the zooplankton in the southeastern Beaufort Sea in the fall 2002 by means of multivariate and indicator species analysis. A neritic community characterized by herbivory and the dominant taxon Pseudocalanus spp., occurred on the Mackenzie shelf and in Franklin Bay. Two oceanic communities, in which omnivore and carnivore feeding modes dominated, were located in the Amundsen Gulf Polynya and over the continental slope respectively. The polynya assemblage displayed the highest biomass with the dominant species Calanus hyperboreus, Metridia longa, Oithona similis, and Oncaea borealis as indicator species. This repartition of zooplankton assemblages was influenced mostly by the topography and the ice cover dynamic during the season of high biological production. Hence, it is predicted that a reduction in ice cover, as anticipated in the present context of global warming, will alter the distribution patterns of zooplankton, a key element of the marine ecosystem in the Arctic.

A Whapmagoostui-Kuujjuarapik, le couvert végétal est très dégradé suite à de nombreuses perturbations de nature anthropique. Le village est en fait une mosaïque d'îlots résiduels de végétation et de surfaces dénudées. Le substrat sableux exposé, souvent mobilisé par le vent durant la période sans neige, crée des tempêtes de poussière occasionnant de sérieux problèmes respiratoires. Devant ces faits, il existe un profond désir au sein de la communauté crie de solutionner le problème en favorisant le retour de la végétation. Dans ce contexte, les objectifs principaux de cette recherche étaient i. d'identifier les facteurs contraignant la recolonisation végétale naturelle ainsi que ii. de déterminer les différentes interventions pouvant favoriser la recolonisation végétale assistée. Pour ce faire, les substrats du village de Whapmagoostui-Kuujjuarapik ont été échantillonnés et soumis à des analyses physico-chimiques. Des échantillons de sol de l'écosystème de référence (dunes côtières non-perturbées) et d'un marais environnant (utilisé comme source de fertilisant organique) ont été prélevés à des fins comparatives. Des échantillons de sol ont également été prélevés pour vérifier la présence d'une banque de graines viables dans le village. Finalement, des expériences en serre et sur le terrain ont été menées pour vérifier la réponse d'espèces herbacées indigènes à différents traitements de fertilisation. La disponibilité des nutriments est plus faible et les particules sont plus grossières pour le substrat prélevé dans le village. La banque de graines viables de Leymus mollis et de Lathyrus japonicus se limite aux îlots résiduels de végétation. Bien que ces contraintes ne favorisent pas la croissance et la recolonisation végétale dans le village, il semble improbable qu'elles limitent à elles seules le rétablissement du couvert végétal. La fertilisation chimique favorise l'émergence de L. mollis alors qu'elle influence négativement l'émergence et la survie des autres espèces (L. japonicus et Trisetum spicatum). Son effet sur la croissance et l'accumulation de biomasse est toutefois moins évident puisqu'elle agit dans la plupart des cas en interaction avec d'autres facteurs. Grâce aux connaissances acquises, nous recommandons l'ensemencement de graines de L. mollis, accompagné de fertilisation chimique, et l'ensemencement de graines de L. japonicus pour stabiliser les substrats, développer un couvert végétal et initier la restauration dans le village. L'ensemencement de graines de T. spicatum n'est pas recommandé en raison de l'absence (ou de la complexité) de réponses aux traitements. L'utilisation de substrat provenant du marais n'est pas recommandée puisqu'elle nuit à l'émergence de toutes les espèces et à la croissance de L. japonicus et T. spicatum. Le succès des différentes interventions semble cependant étroitement lié à une diminution importante du régime de perturbations dans le village.

Le principal objectif de cette étude était de comparer le niveau de plasticité phénotypique exprimé par une population d'omble de fontaine composée d'individus ayant une stratégie de vie alternative (phénotypique migrant et résidant) et une population exprimant une stratégie de vie simple (phénotypique résidant). Une expérience en laboratoire nous a permis de comparer le phénotype de ces deux populations lorsque exposées à des courants rapides ou lents. La première expérience permet de conclure que les alevins issus de la population avec une stratégie simple gardent la même morphologie plus hydrodynamique pendant tout leur développement, ce qui n'indique aucune évidence de plasticité phénotypique face au courant chez cette population. Par contre, la morphologie des alevins ayant une stratégie alternative a changé pendant l'expérimentation. Le développement de normes de réaction significativement différentes au niveau morphologique entre ces deux populations implique une différence génétique entre ces deux populations. L'isolement génétique entre les poissons exprimant une stratégie de vie simple et ceux exprimant une stratégie de vie alternative est suggéré par le fait que les croisements entre les deux populations ont produit des alevins incapables de survive dans les canaux expérimentaux. Dans ce cas, une barrière physique prévient la montaison et nous suggérons qu'une sélection «de bord d'abîme» sur le comportement migratoire pourrait promouvoir l'expression de la résidence dans cette communauté. Les résultats de la deuxième expérience démontrent que les traits phénotypiques identifiés grâce à la première expérience n'ont pas changé significativement suivant leur exposition au courant à l'âge de six mois. Nous concluons en disant qu'il semble y avoir un effet ontogénique (interaction population-environnement pour la première expérience et pas d'interaction population-environnement pour la deuxième). Les différences morphologiques semblent devenir résistantes aux modifications de l'environnement après l'âge de 6 mois et les normes de réaction suivant l'émergence semblent apparaître de façon transitoire. Par contre, l'utilisation de courant plus rapide lors de la deuxième expérimentation a peut-être impliqué une réponse plastique face au courant de la part des deux populations.

L'induction par le phénobarbital (PB) de gènes codant pour des cytochromes P450 (P450) est un phénomène d'intérêt autant dans l'étude du métabolisme des médicaments qu'en cancérologie. Les gènes CYP2B1 et CYP2B2 chez le rat sont induits de façon spectaculaire dans le foie de l'animal en réponse à une exposition au PB. La quantité d'ARN messagers des deux gènes combinés peut atteindre plus de cent fois le niveau normal. Cette augmentation de la transcription en réponse au PB dépend d'un segment de 163 paires de bases situé à environ 2.2 kilobases en amont du site d'initiation de la transcription des deux gènes. Ce segment se comporte comme un amplificateur transcriptionnel et constitue une unité de réponse au PB (PBRU). Le PBRU contient au moins trois sites putatifs de fixation pour des récepteurs nucléaires désignés NRl, NR2 et NR3. Le récepteur nucléaire CAR {constitutive androstane receptor) se déplace du cytoplasme vers le noyau en réponse au PB. Ce récepteur nucléaire a également la capacité de se fixer sur les sites NRl, NR2 et NR3 pour activer la transcription. Le rôle proposé de CAR dans la réponse au PB fut évalué dans un système de culture primaire d'hépatocytes de rat ainsi que dans des cellules CV-1. La conversion des sites NRl et NR2 en sites de haute affinité pour CAR fut utilisée afin d'évaluer la fonction de ces éléments de réponse. Par ailleurs, les segments d'ADN génomiques qui agissent comme amplificateurs transcriptionnels contiennent généralement plusieurs sites de fixation pour différents facteurs de transcription. L'analyse fonctionnelle du PBRU a servi de point de départ pour la mise au point d'une approche bioinformatique visant à identifier des segments d'ADN qui contiennent des regroupements statistiquement improbables de motifs signatures. La rareté de ces regroupements fut évaluée sur des distances de plusieurs mégabases afin d'en démontrer la corrélation avec les segments d'ADN génomique qui ont des propriétés régulatrices sur la transcription des gènes.

L'objectif de cette étude était d'accroître la compréhension de la répartition et des patrons d'utilisation de l'espace des phoques gris (Halichoerus grypus) de l'Atlantique Nord-Ouest. En utilisant des animaux munis d'émetteurs satellites, nous avons quantifié la taille des domaines vitaux, testé l'influence de la profondeur de l'eau sur l'utilisation de l'habitat des phoques et déterminé la fréquence des plongées en fonction de leur profondeur maximale. Nous avons démontré que le phoque gris est une espèce côtière. Il utilise préférentiellement les habitats de moins de 50 m de profondeur et plonge généralement à moins de 40 mètres de profondeur. La taille des domaines vitaux et l'utilisation des habitats profonds augmentent en hiver. La préférence pour les habitats peu profonds est aussi plus grande pour les femelles que pour les mâles, de même que pour les adultes que les juvéniles. / The main objective of this study was to improve our understanding of the repartition and space use patterns of Northwest Atlantic grey seals (Halichoerus grypus). We quantified seasonal home range size, tested the influence of water depth on seals' distribution and space use, and determined the frequency of dives they performed according to their maximum depth. We demonstrated that the grey seal is a coastal species. It used preferentially habitats less than 50 m deep and concentrated its diving activity within the first 40 m depth. Home range size and the use of deep areas increased in winter. Preference for shallow habitats was higher for females than males and for adults than juveniles.

La génétique du paysage est de plus en plus utilisée afin d’élucider le rôle des caractéristiques du paysage dans la structuration des populations des organismes terrestres. Toutefois, le potentiel de cette approche a été jusqu’ici peu utilisé dans l’exploration des écosystèmes aquatiques tels que les grands fleuves. Ici, nous avons utilisé la génétique du paysage afin de : i) documenter la structure de populations de la perchaude (Perca flavescens) à l’aide de marqueurs microsatellites, ii) déterminer dans quelle mesure la structure était expliquée par l’hétérogénéité du paysage, et iii) interpréter l’importance des interactions entre la génétique et le paysage pour la gestion et la conservation. L’analyse de la variation génétique a révélé un niveau relativement modeste de structuration génétique (FST = 0.039), avec trois zones de flux génique restreint délimitant quatre populations distinctes. Les barrières physiques jouaient un rôle plus important sur le flux génique et la structure génétique que la distance géographique. Nous avons mis en évidence des corrélations entre la différentiation génétique et la présence de masses d’eau distinctes dans le secteur du Lac Saint-Louis (r = 0.7177, P = 0.0340) et avec la fragmentation de l’habitat de reproduction dans le secteur du Lac Saint-Pierre (r = 0.8578, P = 0.0095). Nos résultats supportent le traitement de quatre unités biologiques distinctes, ce qui vient contraster avec les bases de gestion actuelles pour la perchaude. Finalement, cette étude a démontré que la génétique du paysage est une approche puissante pour identifier des barrières environnementales au flux génique causant des discontinuités génétiques dans des paysages aquatiques apparemment très connectés. / Landscape genetics is being increasingly applied to elucidate the role of environmental features on the population structure of terrestrial organisms. However, the potential of this framework has been little explored in aquatic ecosystems such as large rivers. Here, we used a landscape genetics approach in order to: i) document the population structure of the yellow perch (Perca flavescens) by means of genetic variation at microsatellite markers, ii) assess to what extent the structure was explained by landscape heterogeneity, and iii) interpret the relevance of interactions between genetics and landscape for management and conservation. Analysis of the genetic variation revealed a relatively modest overall level of genetic structuring (FST = 0.039), with three zones of restricted gene flow defining four distinct populations. Physical barriers played a more important role on gene flow and genetic structure than waterway geographic distance. We found correlations between genetic differentiation and presence of distinct water masses in the sector of Lake Saint-Louis (r = 0.7177, P = 0.0340) and with fragmentation of spawning habitats in the sector of Lake Saint-Pierre (r = 0.8578, P = 0.0095). Our results support the treatment of four distinct biological units, which is in contrast with the current basis for yellow perch management. Finally, this study showed that landscape genetics is a powerful means to identify environmental barriers to gene flow causing genetic discontinuities in apparently highly connected aquatic landscapes.

La maladie d'Alzheimer est une maladie dégénérative du système nerveux central. Une des caractéristiques pathologiques de la maladie est la présence de plaques amyloïdes causées par l'agrégation du peptide P-amyloïde (A|342) dans le cerveau. Ce peptide est produit à la suite de deux clivages protéolytiques de la protéine précurseur de l'amyloïde (APP), par BACE (P-APP cleaving enzyme) et par le complexe y-sécrétase. Le complexe y-sécrétase est composé de 4 sous-unités connues : Préséniline-1 (PSI) ou 2 (PS2), Anterior pharynx defective 1 (APH-1), Presenilin enhancer 2 homolog (PEN-2) et Nicastrine (NCT). L'utilisation du complexe comme cible thérapeutique de la maladie d'Alzheimer est problématique car il est important dans de nombreux processus physiologiques. De plus, les mécanismes de régulation de l'activité du complexe y-sécrétase ainsi que son affinité pour ses différents substrats sont peu connus. Le haut poids moléculaire du complexe suggère aussi la présence de protéines encore non identifiées. L'objectif de ce projet est d'identifier de nouveaux partenaires du complexe, transitoires ou permanents, ayant un rôle dans la régulation de ce dernier ou modulant son affinité pour ses substrats. Le système double hybride en levure a été utilisé pour identifier des partenaires protéiques des protéines appâts NCT, PEN-2 et APP, lors de criblages de banques d'ADNc de cerveau humain. Les protéines Ferritin L (polypeptide codant la chaîne légère de la Ferritin) et ISLR (immunoglobulin superfamily leucine rich repeat) ainsi que 4 protéines inconnues, ont été péchés avec la protéine-appât PEN-2, une sous-unité du complexe y-sécrétase. SNW1 (SNW domain containing 1) et WBP5 (WW domain binding protein 5) ont quant à eux été péchés à l'aide d'APP. Des analyses en double hybride et en co-immunoprécipitation ont montré que l'interaction entre Ferritin et PEN-2 est négative, alors que ISLR interagit avec trois des sous-unités du complexe y-sécrétase ce qui suggère sa présence probable dans le complexe. L'interaction entre APP et SNW1 suggère que APP par l'intermédiaire de sa partie C-terminale (AICD) pourrait être un facteur de transcription dont l'activité serait régulée par le corégulateur transcriptionnel SNW/SKIP. WBP5 pourrait quant à elle servir de lien entre APP et les partenaires du complexe. D'autres analyses sont nécessaires pour confirmer ces résultats préliminaires et définir le rôle des partenaires identifiés.