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Carvajal Campos, Amaranta. Characterization of Aspergillus section Flavi: molecular markers as tools to unmask cryptic species

Carvajal Campos, Amaranta (2018). Characterization of Aspergillus section Flavi: molecular markers as tools to unmask cryptic species.

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Résumé en francais

Certains champignons, notamment des Ascomycètes, peuvent synthétiser des métabolites secondaires toxiques pour les hommes et les vertébrés, appelés mycotoxines. Étant donné que la présence de ces champignons dans les aliments de base constitue un risque potentiel pour la santé humaine et animale, les aliments de base sont éliminés lorsqu'ils sont contaminés. La section Flavi est un des groupes de champignons les plus importants du point de vue économique et sanitaire car il comprend des espèces productrices de mycotoxines. Parmi les mycotoxines produites par ce groupe se trouvent les aflatoxines (AF), considérées comme une préoccupation majeure en raison de leurs effets délétères chez les vertébrés. Les espèces de la section Flavi se développent principalement dans les régions tropicales et subtropicales car elles bénéficient de conditions environnementales optimales. De plus, les conditions de récolte et de stockage sont souvent inappropriées, favorisant ainsi leur développement. Dans les régions tempérées, ces espèces se rencontrent moins fréquemment. Cependant, le réchauffement climatique pourrait favoriser leur colonisation. L'identification des espèces d'Aspergillus de la section Flavi est un défi, en raison de l'inter- et intra-variabilité des caractères. Par conséquent, l'utilisation d'une seule méthode d'identification (caractérisation morphologique, moléculaire ou du profil des métabolites secondaires) est insuffisante. Inversement, le développement d'outils moléculaires a facilité la tâche. Le but de notre étude était de déterminer les relations entre les espèces d'Aspergillus de la section Flavi à partir de différents marqueurs moléculaires (ITS, benA, cmdA, amdS, préA, perB, ppgA, aflP, gènes Mat1), puis d'identifier ceux qui permettent une classification des espèces par inférence phylogénétique. L'utilisation de l'inférence phylogénétique dans cette étude a montré qu'il s'agit d'une approche robuste pour identifier les espèces d'Aspergillus de la section Flavi, notamment en confirmant certaines hypothèses déjà proposées pour les espèces de la section Flavi. En effet, l'ajout de marqueurs moléculaires a permis de confirmer le placement phylogénétique des espèces dans la section Flavi. De plus, une nouvelle espèce cryptique a pu être décrite : Aspergillus korhogoensis (appartenant au clade A. flavus). Notre étude a également pu mettre en évidence que les marqueurs moléculaires sélectionnés (benA, cmdA, mcm7, rpb1, preB, preA et ppgA) sont de bons candidats pour l'étude d'autres sections d'Aspergillus. L'utilisation de l'inférence phylogénétique est une méthode élégante permettant d'identifier de façon précise les espèces. Sur la base de nos résultats, il est recommandé d'utiliser des matrices concaténées pour effectuer une inférence phylogénétique dans cette section, et la meilleure combinaison inclut les gènes benA, cmdA, et l'inclusion d'un autre gène : mcm7, rpb1, preB, preA ou ppgA. A l'inverse, l'utilisation du gène ITS chez Aspergillus peut conduire à une sous-estimation de la diversité car le gène est très fortement conservé. L'étude des gènes du loci Mat1 dans la section est utile pour accroître les connaissances sur la reproduction sexuée chez les ascomycètes. De plus, plusieurs fonctions de la machinerie biologique fongique sont liées aux gènes du loci Mat1. La caractérisation du profil métabolique secondaire chez les souches d'Aspergillus de la section Flavi doit être utilisée, non seulement comme outil d'identification, mais également pour discriminer les souches toxinogènes et atoxinogènes. La section Flavi renferme des espèces capables de produire à la fois de mycotoxines et de composés bénéfiques. Parmi les mycotoxines qui devraient faire l'objet d'une attention particulière figurent les AF, l'acide cyclopiazonique, les versicolorines a et b, la stérigmatocystine. Une étude plus approfondie du métabolisme secondaire sera également utile pour la recherche de nouveaux composés bénéfiques.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Puel, Olivier
Oswald, Isabelle
Ecole doctorale:Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (SEVAB)
laboratoire/Unité de recherche :Toxicologie Alimentaire (TOXALIM), UMR 1331
Mots-clés libres :Aspergillus section Flavi - Aflatoxines - Acide cyclopiazonique - Mycotoxines - Analyse phylogénétique - Approche polyphasique
Sujets :Biotechnologies, agronomie
Déposé le :16 Oct 2018 10:54