ERC AdG SYMBEK (PI Puri Lopez-Garcia)

SYMBEK - Interactions symbiotiques à l'origine des eucaryotes

Des avancées récentes en microbiologie environnementale, métagénomique et phylogénomique suggèrent fortement que la cellule eucaryote a évolué à partir des consortia symbiotiques impliquant une archée de type Asgard et, au minimum, l’ancêtre alphaprotéobactérien de la mitochondrie. Toutefois, une proportion importante de gènes d’origine procaryote présents dans le dernier ancêtre commun eucaryote semblent d’origine ni archéen ni alphaprotéobactérien, ce qui suggère que d’autres bactéries (notamment des Deltaproteobacteria, comprenant les Myxococcota, les Desulfurobacterota, les Bdellovibrionota et d’autres phylums annexes d’après la classification GTDB) ont pu contribuer à l’eucaryogénèse comme symbionts additionnels ou simples donneurs de gènes.

Ici, nous étudierons l’écologie des consortia symbiotiques des archées Asgard dans une grande variété de tapis microbiens et autres environnements pauvres en oxygène. En particulier, nous combinerons des approches métagénomiques, phylogénomiques, de triage cellulaire par cytométrie en flux et microfluidique, de microscopies diverses et de culture pour atteindre les objectifs suivants :

i) identifier les partenaires des archées Asgard dans des consortia syntrophiques dans des écosystèmes divers, déterminer s’ils co-évoluent et déchiffrer leurs préférences écologiques

ii) caractériser les interactions métaboliques et les propriétés phénotypiques des consortia symbiotiques d’archées Asgard en culture ou à partir des populations triées

iii) caractériser la structure tridimensionnelle de ces consortia symbiotiques et leur distribution spatiale dans des tapis microbiens

iv) identifier les partenaires procaryotes impliqués dans l’eucaryogénèse, en plus de l’ancêtre alphaprotéobactérien de la mitochondrie, et/ou les donneurs de gènes au dernier ancêtre commun eucaryote ou son prédécesseur de type Asgard-archée.

Nos résultats devraient éclairer notre compréhension sur l’origine évolutive de la cellule eucaryote.