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Moreira, Maria Andreia. L'audition : apports combinés d'une étude phylogénétique des gènes exprimés dans l'oreille interne chez les primates, et des profils de sensibilité auditive des populations humaines vivant en environnements acoustiques contrastés

Moreira, Maria Andreia (2021). L'audition : apports combinés d'une étude phylogénétique des gènes exprimés dans l'oreille interne chez les primates, et des profils de sensibilité auditive des populations humaines vivant en environnements acoustiques contrastés.

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Résumé en francais

L'audition représente, avec les autres sens, une voie clé de communication entre un individu et son environnement. Chez les primates, ce sens joue un rôle majeur dans l'évitement des prédateurs, la recherche de nourriture et les soins aux nourrissons. Les primates ont émergé il y a 65 millions d'années et ils ont colonisé des biotopes aux caractéristiques acoustiques différentes. Parmi les primates, l'Homme est la seule espèce à avoir colonisé tous les biotopes. Ces environnements acoustiques contrastés combinés aux facteurs individuels (tels que taille, activité quotidienne, système de reproduction, structure sociale) ont certainement modelé la sensibilité auditive, comme en attestent les différences morphologiques cochléaires et les profils auditifs observés chez les primates. Ces changements morphologiques et physiologiques ont certainement été soumis à l'action de la sélection. S'intéresser à l'audition et à son évolution présente un intérêt fondamental pour comprendre les mécanismes de sélection liés à l'environnement, mais peut aussi apporter des éléments d'information dans le contexte actuel préoccupant de l'augmentation de la perte d'audition dans certaines sociétés humaines. L'objectif de cette thèse est double. Dans le premier volet, le but est d'étudier les gènes exprimés dans la cochlée pour 27 espèces de primates et évaluer si ces gènes présentent des signaux de sélection positive qui pourraient suggérer une adaptation de l'oreille interne aux contextes environnementaux de chaque espèce. En suivant une approche par maximum de vraisemblance, nous avons procédé à l'identification des sites, mais aussi des branches, sous sélection sur 123 gènes exprimées dans la cochlée. Les signaux de sélection pouvant être induits par différents facteurs (duplication, conversion génique biaisée, problèmes d'alignements), une analyse de ces facteurs confondants a également été menée. Nos résultats montrent que 41 gènes pourraient montrer des signaux de sélection pour l'ensemble des primates analysés ; ces gènes sont essentiellement impliqués dans le développement des cellules ciliées et des stéréocils - structures cellulaires actrices de la mécanotransduction. Les analyses de branch-site mettent en avant une répartition hétérogène des signatures sélectives entre les espèces : le rhinopithèque de Biet qui habite exclusivement en haute-altitude (4700 m) est parmi les primates présentant le plus de gènes sous sélection positive, et dans une moindre mesure les primates nocturnes douroucoulis (Aotus nancymaae) et l'otolemur (Otolemur garnettii) présentent également de fortes signatures de sélection positive, signe probable d'une adaptation à un style de vie qui pourrait privilégier le sens de l'audition par rapport à d'autres types de sens. Dans le deuxième volet, nous analysons les résultats de sensibilité auditive par otoémissions acoustiques collectées chez des populations humaines échantillonnées dans des environnements acoustiques très contrastés en Afrique du Sud, en altitude (Équateur) et en plaine (Angleterre). Nos résultats permettent d'obtenir une vue d'ensemble de la sensibilité auditive pour des individus sains de 18 à 50 ans sur une plage de fréquences de 400 à 5000 Hz. Nos résultats préliminaires, basés sur une analyse de covariance des profils d'amplitude, montrent des différences notables entre populations. En particulier, les individus des populations vivant en Équateur (3400m) présentent des profils très différents comparés au reste des populations et viennent conforter l'évolution différentielle des individus vivant en altitude. En conclusion, notre étude montre que la sensibilité auditive varie en fonction des milieux et pourrait laisser une trace claire dans le génome "auditif" des individus et notamment le développement des cellules ciliées de la cochlée.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Balaresque, Patricia
Luga, Hervé
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Centre d'Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse (CAGT), UMR 5288
Mots-clés libres :Sélection positive - Sensibilité auditive - Primates - Environnement acoustique - Génétique évolutive - Populations humaines
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :16 Jul 2021 10:11