CD Impact des changements globaux sur le cycle de vie des poissons : quel apport de la variabilité individuelle dans la compréhension des réponses moléculaires analysées à l'échelle de la population ?

Offre de thèse

Date limite de candidature

22-06-2025

Date de début de contrat

01-11-2025

Directeur de thèse

TELETCHEA Fabrice

Encadrement

Réunion hebdomadaire avec le doctorant Mise en place du CSI Implication de collègues au LIEC et au Canada pour certains éléments de la thèse

Type de contrat

Concours pour un contrat doctoral

Candidater à cette offre

école doctorale

SIReNa - SCIENCE ET INGENIERIE DES RESSOURCES NATURELLES

équipe

ECOSe - ECOlogie du Stress

contexte

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.

spécialité

Sciences agronomiques

laboratoire

LIEC - Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements

Mots clés

Ecotoxicologie, Changement climatique , Perturbateurs endocriniens , Transcriptome, Methylome

Détail de l'offre

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.

Keywords

Ecotoxicology , Climate change , Endocrine disruptor, Transcriptome, Methylome

Subject details

The aim of this PhD project is to investigate the biological information carried by inter-individual variability in transcript abundance and corresponding gene methylation rates, and to demonstrate its value in understanding the molecular basis of organism physiology. The exploration of inter-individual variability in transcript abundance and gene methylation rate will require the development of an appropriate statistical analysis methodology. This methodology will be developed on the basis of transcriptomic (RNAseq) and methylomic (RRBS) datasets derived from the livers of threespine sticklebacks (Gasterosteus aculeatus) exposed or not to a rise in temperature and a lowering of pH (climate change scenario) and/or subjected to developmental exposure to ethynylestradiol. The PhD student will investigate the molecular processes behind the influence of climate change on the life cycle of teleost fish and on the response to EE2 exposure. Molecular observations can be related to the phenotypic traits of each individual. Secondly, the methodology developed to investigate the variability of transcriptomic datasets will be applied to a second case study, involving the liver and gill transcriptome of 244 brook trout Salvelinus fontinalis from about 20 sites in Saint-Pierre and Miquelon. The PhD student recruited will have to process, analyze and interpret non-targeted sequencing data, either as a simple application or with the development of analysis workflows. This thesis combines statistical and bioinformatics analyses of transcriptomic and methylomic data, with a detailed understanding of the molecular physiology of teleost fish.

Profil du candidat

- 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.

Candidate profile

- Must hold a Master's degree in biological sciences
- Solid background in statistics, bioinformatics and/or omic data interpretation. Initial experience in transcriptomic data analysis and interpretation would be an advantage.
- Must be interested and comfortable with the molecular bases of organism physiology
- A taste for data analysis.
- Able to work with a team spirit, at the interface between the specialties of several researchers (bioinformatics, biostatistics, ecotoxicologists, ecophysiologist).
- Strong scientific writing and communication skills, in French and English, for writing articles and presenting results.

Référence biblio

AR5 Climate Change 2013: The Physical Science Basis — IPCC. https://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/ (accessed 2023-08-23).