Les outils de la biologie moléculaire, notamment l'utilisation des méthodes de séquençage de 2e et 3e génération ont eu un impact énorme sur la biologie. Leur application à la recherche sur les végétaux a cependant pris du retard, et les bases de données ne sont donc pas complètes. Il manque notamment de données pour une famille de gymnospermes, les cycadales. Zamia stevensonii est une cycade endémique du Panama récemment décrite. Comme tous les représentants de ce clade, elle forme une symbiose avec des cyanobactéries fixatrices d'azote dans des racines spécialisées, les racines coralloïdes. Ce projet a comme objectif d'abord de produire un transcriptome de référence, le plus complet possible, de Zamia stevensonii. Celui-ci sera ensuite utilisé pour identifier des orthologues partagés entre les espèces hôtes de cyanobactéries, un premier pas pour cibler des gènes impliqués dans ce type de symbiose toujours méconnu. Le transcriptome produit ici, à partir de 11 échantillons différents, provenant de 4 tissus différents, chacun à un stade de développement différent, est le résultat d'un séquençage Illumina MiSeq. Les données ainsi obtenues sont de bonne qualité et complètes, une grande proportion des contigs assemblés a des ORFs reconnaissables et les scores BUSCO sur trois lignées suggèrent un échantillonnage complet. La recherche d'orthologie entre les espèces hôtes de cyanobactéries n'a cependant relevé aucun orthologue partagé spécifiquement par ces espèces. Ce résultat suggère qu'au moins une espèce hôte de cyanobactéries n'utilise pas les mêmes processus moléculaires pour le maintien de la symbiose que les autres. La poursuite de la recherche dans le domaine pourrait considérer toutes les parties prenantes, l'holobionte, par des méthodes de transcriptomique, pour identifier les processus moléculaires permettant la symbiose avec les cyanobactéries. / Molecular biology techniques, and especially the use of 2nd and 3rd generation sequencing technologies, have revolutionized biological research. However, their use for plant biology research has lagged behind, and the current databases are left with important gaps. Of the data available, very little is known for a particular group of gymnosperms, the cycads. One such cycad, Zamia stevensonii, has recently been described in Panama. As all other cycads, it produces specialised secondary roots, coralloid roots, to host nitrogen-fixing symbiotic cyanobacteria. This project has as main objective to produce a reference transcriptome, as complete as possible, for Z. stevensonii. The produced assembly will be used to search for orthologous sequences with all other known hosts of nitrogen-fixing cyanobacteria. The sequences identified will be an important first step towards a better understanding of this lesser-known symbiosis. The transcriptome produced here contains sequences obtained from 11 tissue samples, from two sibling plants, including 4 different organs at different stages of development, produced by sequencing on the MiSeq Illumina platform. The data obtained is of good quality and complete, most filtered contigs have readable ORFs and BUSCO scores indicate sufficient sampling. Interestingly, the ortholog research for all nitrogen-fixing cyanobacteria hosts revealed no shared sequence between all host plants that would be unique to this specific symbiosis. This suggests that at least one host plant uses a different pathway to maintain the symbiosis. Future experiments could consider metatranscriptomics for the study of this type of nitrogen-fixing symbiosis and the molecular pathways involved.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/102366 |
| Date | 10 May 2024 |
| Creators | Toupin, Sandrine |
| Contributors | Villarreal Aguilar, Juan Carlos |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Mémoire de maîtrise |
| Format | 1 ressource en ligne (viii, 44 pages), application/pdf, application/zip, text/plain |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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