Résumé de recherche
De façon générale, on souhaite déterminer quelles sont les conditions environnementales et les échelles temporelles qui peuvent résulter en des réponses évolutionnaires, et de caractériser les bases génomique de ces réponses, en utilisant de nouveaux ensembles de données et de nouveaux outils bioinformatiques. L’identification des conditions environnementales et des perturbations ayant le plus de chance de causer une réponse évolutive permettra le développement de stratégies favorisant la conservation de fonctions écosystémiques saines. De plus, les gènes et les voies cellulaires soumis à la sélection peuvent nous informer sur l’existence de pressions écologiques ou environnementales insoupçonnées.
Un axe de recherche majeur porte sur la diversité microbienne et la dynamique évolutive des floraisons d’algues toxiques en eau douce. Les cyanobactéries toxiques sont influencées par les rejets de fertilisants, ce qui mène à des floraisons partout sur la planète, et presque annuellement dans les lacs du Québec. Une espèce souvent dominante dans ces floraisons est Microcystis aeruginosa, une espèce considérée comme ayant une large population capable de réponse évolutive. Cependant, les adaptations menant à ces floraisons sont largement inconnues, ce qui mène à une faible capacité de prédiction et de prévention. En utilisant les analyses génomiques (y compris la méta-génomique et transcriptomique) sur des échantillons récoltés durant la progression d’une floraison, et durant les années subséquentes, on identifiera les gènes et les allèles de M. aeruginosa qui sont corrélés avec la sévérité de la floraison et qui montrent une signature de sélection positive à travers le temps. L’impact de ce projet sera une compréhension approfondie de l’effet de la sélection dirigée sur les populations capables de floraison, à l’échelle du mois et de l’année, et l’identification de biomarqueurs de risque de floraison.
Au niveau de la microbiologie clinique, on utilise des approches de génomique des populations afin d’étudier l’adaptation de Vibrio cholerae à l’intérieur de patients infectés. On ne sait pas présentement à quel point les populations de V. cholerae sont diversifiées au sein d’un patient, et comment les mutations bénéfiques (hautement adaptatives et virulentes) sont sélectionnées au sein de cette diversité, avec un impact sur les manifestations cliniques.
Au niveau de la microbiologie clinique, on utilise des approches de génomique des populations afin d’étudier l’adaptation de Vibrio cholerae à l’intérieur de patients infectés. On ne sait pas présentement à quel point les populations de V. cholerae sont diversifiées au sein d’un patient, et comment les mutations bénéfiques (hautement adaptatives et virulentes) sont sélectionnées au sein de cette diversité, avec un impact sur les manifestations cliniques.
Echantillonage sur le Lac Champlain, Hiver 2014.