Transcriptome wide analyses reveal intraspecific diversity in thermal stress responses of a dominant habitat‐forming species

KR Nicastro, GA Pearson, X Ramos, V Pearson, CD McQuaid, GI Zardi. Transcriptome wide analyses reveal intraspecific diversity in thermal stress responses of a dominant habitat‐forming species. Scientific Reports 13 (1), 5645. https://doi.org/10.1038/s41598-023-32654-w

L'impact du changement climatique sur la biodiversité a stimulé le besoin de comprendre les réponses au stress environnemental, en particulier pour les ingénieurs de l'écosystème dont les réponses au climat affectent un grand nombre d'organismes associés. Les espèces distinctes diffèrent considérablement dans leur résilience au stress thermique, mais il existe également des variations intra-espèces de la tolérance thermique pour lesquelles les mécanismes moléculaires qui sous-tendent ces variations restent largement obscurs. Les moules intertidales sont bien connues pour leur rôle d'ingénieurs de l'écosystème. Tout d'abord, nous avons exposé deux lignées génétiques de la moule intertidale Perna perna à des traitements de stress thermique dans l'air et dans l'eau. Ensuite, nous avons réalisé une expérience de séquençage de l'ARN à haut débit pour identifier les différences d'expression génique entre la lignée orientale thermiquement résistante et la lignée occidentale thermiquement sensible. Nous avons mis en évidence des tolérances thermiques différentes qui correspondent à leurs aires de répartition. Nous avons également identifié des profils d'expression génique spécifiques à chaque lignée en cas de stress thermique et révélé des différences intraspécifiques dans les voies transcriptionnelles sous-jacentes en réponse à des températures plus chaudes, qui sont potentiellement liées aux différences de tolérance thermique au sein de l'espèce. Au-delà de l'espèce, nous montrons comment l'élucidation de la variabilité intraspécifique des réponses mécaniques au stress thermique permet de mieux comprendre les trajectoires évolutives globales de l'espèce dans son ensemble en réponse au changement climatique.

Contact BOREA : Gerardo Zardi, chercheur, équipe ECOFUNC, Université de Caen Normandie

Légende/Picture title : Sample clustering. Multidimensional scaling of samples (15,725 transcripts passing edgeR expression filters) in 3 dimensions coloured by treatment (a) and lineage (b). Sample distances for the same data (c) with row annotations indicating treatment (green = “AIR”, grey = “CONTROL” and light blue = “WATER”) and column annotations indicating lineage (blue = “West” and orange = “East”).