Impact des changements globaux sur le cycle de vie des poissons

Le changement climatique global actuellement engendré par les activités humaines affecte notamment la température et l’acidité des eaux de surface¹. De nombreuses études mettent en évidence qu’une élévation de la température et/ou une acidification des eaux affecte la physiologie des poissons téléostéens, et est susceptible d’affecter leurs réponses aux contaminants chimiques. Parmi les contaminants dispersés dans l’environnement par les activités humaines, les xénœstrogènes forment un sous-groupe constitué de molécules exogènes capables de se lier aux récepteurs aux œstrogènes, et ainsi provoquer une modulation de l’expression des gènes de réponse aux œstrogènes. L’éthynylestradiol (EE2) est un œstrogène de synthèse utilisé en pharmacologie, et fait office de modèle de cette catégorie de polluants. L’EE2 est rejeté de façon chronique dans les milieux aquatiques via les eaux usées urbaines. De ce fait, les poissons sont exposés à de nombreuses pressions anthropiques simultanées, et la modification des conditions environnementales liées au changement climatique global est susceptible d’influencer les effets des xénœstrogènes.

Les approches moléculaires globales et non dirigées (approches omiques) offrent l’opportunité d’investiguer les bases moléculaires de la physiologie des organismes et de leur réponse face aux changements globaux. L’exploitation de ces données reste cependant encore à développer afin d’en exploiter toute l’information biologique nécessaire à la compréhension des processus impliqués.

Ce projet doctoral a pour objectif d’investiguer l’information biologique portée par la variabilité inter-individuelle d’abondance des transcrits et de taux de méthylation des gènes correspondants, et d’en démontrer l’intérêt dans la compréhension des bases moléculaires de la physiologie des organismes. L’exploration de la variabilité inter-individuelle d’abondance des transcrits et de méthylation des gènes nécessitera le développement d’une méthodologie d’analyse statistique adaptée.

Cette méthodologie sera développée sur la base de jeux de données transcriptomiques (RNAseq) et methylomique (RRBS) issus de foie d’épinoches à trois épines (Gasterosteus aculeatus) exposés ou non à une élévation de la température et un abaissement du pH (scénario de changement climatique) et/ou soumis à une exposition développementale à l’éthynylestradiol. Le/la doctorant(e) sera ainsi amené(e) à investiguer les processus moléculaires à l’origine de l’influence du changement climatique sur le cycle de vie des poissons téléostéens et sur la réponse à l’exposition à l’EE2. Les observations moléculaires pourront être mises en relation avec les traits phénotypiques de chaque individu.

Dans un second temps, la méthodologie d’investigation de la variabilité des jeux de données transcriptomiques développée sera appliquée à une seconde étude de cas, portant sur le transcriptome de foie et de branchies de 244 ombles de fontaine Salvelinus fontinalis issus d’une vingtaine de sites à Saint-Pierre et Miquelon.

Le doctorant recruté sera ainsi amené à traiter, analyser et interpréter des données de séquençage non ciblé, que ce soit en simple application ou en développement de workflow d’analyse. Ce sujet de thèse combine des analyses statistiques et bioinformatiques de données de transcriptomiques et méthylomiques, à la compréhension fine de la physiologie moléculaire des poissons téléostéens.

Le LIEC, Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux, est une UMR Université de Lorraine - CNRS répartie sur 3 sites (un à Metz, deux à Nancy) et regroupant près de 80 personnels permanents et autour de 40 non-permanents (CDD, doctorants, postdoctorants). Il dépend des instituts CNRS Terre & Univers et Écologie & Environnement, et est rattaché au pôle OTELo (Observatoire Terre et Environnement de Lorraine). Le projet sera réalisé principalement sur le site de Metz. Le LIEC regroupe une part importante des forces lorraines en sciences de l'environnement.

- Titulaire d'un Master en sciences biologiques. - Solides connaissances en statistiques, bioinformatique et/ou interprétation de données omiques. Une première expérience dans l'analyse et l'interprétation de données transcriptomiques serait un net avantage. - Intérêt et aisance pour les bases moléculaires de la physiologie des organismes. - Goût pour l'analyse de données. - Capacité à travailler dans un esprit d'équipe, à l'interface entre les spécialités de plusieurs chercheurs (bioinformatique, biostatistique, écotoxicologues, écophysiologistes). - Solides aptitudes rédactionnelles et de communication scientifique, en français et en anglais, pour la rédaction d'articles et la présentation des résultats.