Impact de la domestication sur le taux de mutations des levures oenologiques

Le stage de master proposé est d’une durée de 6 mois à partir de début 2026 et se déroulera dans l’UMR SPO (Sciences pour l’œnologie) au sein de l’équipe LIGEM (Levures : Interaction, Génétique, Écologie et Métabolisme) sur le campus de l’Institut Agro Montpellier.

Les activités humaines constituent un moteur majeur de l’évolution des espèces, à la fois par la modification des environnements naturels et par la domestication des plantes, des animaux et des micro-organismes. Depuis plusieurs millénaires, les populations humaines exploitent les capacités fermentaires de la levure Saccharomyces cerevisiae pour la production de boissons et d’aliments fermentés^1,2,3.

Des études récentes ont montré que les souches de levures S. cerevisiae domestiquées incluant les souches œnologiques présentent des variations génomiques plus élevées que les souches non domestiquées ce qui suggère que certains environnements anthropiques ont un effet sur les variations génomiques ^4,5,6. Cependant, peu d'études ont jusqu'à présent tenté de distinguer les facteurs susceptibles d'affecter la formation des variations génomiques du succès sélectif potentiel qu’ils procurent dans ces environnements anthropiques. En effet, les taux de mutations sont peu connus au sein des levures œnologiques. Ce projet a donc pour objectif de déterminer comment les taux de variations génomiques varient au sein des levures S. cerevisiae œnologiques en comparaison à d’autres souches S. cerevisiae non domestiquées. Pour ce faire, nous réaliserons une expérience d'évolution expérimentale en conditions peu sélectives de plusieurs lignées de souches œnologiques et de souches naturelles non domestiquées. Nous mesurerons par la suite le taux de duplication du génome par cytométrie en flux et le taux d’aneuploïdie et de mutations ponctuelles par séquençage du génome complet.

Bibliographie

1.   Marsit, S. et al. Evolutionary biology through the lens of budding yeast comparative genomics. Nat. Rev. Genet. 18, 581–598 (2017).

2.   Marsit, S. & Dequin, S. Diversity and adaptive evolution of Saccharomyces wine yeast: a review. FEMS Yeast Res. 15, (2015).

3.   Dupont, J. et al. Fungi as a Source of Food. in The Fungal Kingdom (eds. Heitman, J. et al.) vol. 75 1063–1085 (ASM Press, Washington, DC, USA, 2017).

4.   Peter, J. et al. Genome evolution across 1,011 Saccharomyces cerevisiae isolates. Nature 556, 339–344 (2018).

5.   Sipiczki, M. Diversity, variability and fast adaptive evolution of the wine yeast (Saccharomyces cerevisiae) genome—a review. Ann. Microbiol. 61, 85–93 (2011).

6.   Borneman, A. R. et al. Whole-genome comparison reveals novel genetic elements that characterize the genome of industrial strains of Saccharomyces cerevisiae. PLoS Genet. 7, e1001287 (2011).

Pour ce projet des bases en microbiologie (travail en conditions stériles), en biologie moléculaire et/ou génétique et analyses de données (R) sont souhaités.