Stage Master

L’écrevisse noble est un Crustacé décapode d’eau douce que l’on trouve en Europe, notamment dans l’est de la France, en Allemagne et dans les pays scandinaves. Cette espèce autochtone a une importance considérable dans les écosystèmes aquatiques (Souty-Grosset et al., 2006) mais est actuellement menacée. Elle est en effet concurrencée par des espèces invasives nord-américaines qui disséminent Aphanomyces astaci, un oomycète pathogène responsable de la peste de l’écrevisse. Les écrevisses américaines sont résistantes tandis que ce pathogène décime les populations d’Astacus astacus, avec toutefois des variations de résistance selon les populations.

L’objectif du stage est d’assembler et d’annoter le génome d’A. astacus dont le séquençage est actuellement en cours (technologie MinION). L’annotation pourra s’appuyer sur des données transcriptomiques disponibles (Theissinger et al. 2016). Le génome dont la taille estimée est de 2 GB sera ensuite comparé au génome triploïde de l’écrevisse marbrée, espèce invasive et parthénogénétique, récemment séquencée (Gutekunst et al. 2018). Cette comparaison permettra d’explorer l’évolution des génomes de ces deux familles de Décapodes, proches d’un point de vue taxonomique mais avec des systèmes de reproduction complètement différents. Une attention particulière sera portée au système immunitaire des deux espèces afin de générer des hypothèses sur les mécanismes de résistances à la peste de l’écrevisse.

Ce stage s’inscrit dans un projet à plus long terme qui fait l’objet d’une collaboration entre 3 équipes :
- Complex Systems and Translational Bioinformatics (ICUBE, Strasbourg),
- Conservation genetics (University of Koblenz-Landau/Institute for Environmental Sciences),
- Adaptation des Animaux et Gestions Environnementales (IPHC, Strasbourg).
Le séquençage du génome sera couplé à des études transcriptomiques par RNA-seq. Le génome constituera une référence pour l’étude des profils d’expression des gènes de l’écrevisse marbrée et de l’écrevisse noble (individus sensibles/individus résistants) après une infection contrôlée par A. astaci. L’objectif est d’identifier les gènes et voies qui sous-tendent les mécanismes de défense chez l’écrevisse en vue de sélectionner et d’élever des individus résistants d’A. astacus qui pourront être réintroduits dans les écosystèmes.

Références
Souty-Grosset, C., Holdich, D.M., Noël, P.Y., Reynolds, J., Haffner, P., (Eds.), (2006). Atlas of Crayfish in Europe. Muséum national d’Historie naturelle, Paris, France.
Gutekunst, J., Andriantsoa, R., Falckenhayn, C., Hanna, K., Stein, W., Rasamy, J., Lyko, F. (2018) Clonal genome evolution and rapid invasive spread of the marbled crayfish. Nature Ecol Evol 2(3):567-573.
Theissinger, K., Falckenhayn, C., Blande, D., Toljamo, A., Gutekunst, J., Makkonen, J., Jussila, J., Lyko, F., Schrimpf, A., Schulz, R., Kokko, H., 2016. De Novo assembly and annotation of the freshwater crayfish Astacus astacus transcriptome. Mar. Genomics 28 :7-10.

Mots clés : NGS - Génomique - Génomique comparative - Biologie de la conservation – Biodiversité - Ecologie