Meta-analyse des toxines de néogastéropodes : leurs venins sont-ils à l'origine de leur succès évolutif ?

Les néogastéropodes, et plus particulièrement les Conidae, constituent l'un des groupes d'organismes venimeux les plus étudiés au monde. Depuis les années 1980, les recherches ont révélé chez ces mollusques une diversité de toxines, leur permettant de capturer leurs proies, plus importante que chez tout autre groupe d'organismes venimeux connu. Ces toxines représentent à la fois des opportunités prometteuses pour des applications thérapeutiques et des sources d'informations essentielles à la compréhension de l'histoire évolutive de ce groupe. Dans ce contexte, cette thèse exploite les récents progrès liés au séquençage nouvelle génération pour produire de nombreux transcriptomes issus de lignées de néogastéropodes encore peu étudiées. L'objectif est double : (1) établir une cartographie la plus complète possible de la diversité des toxines de néogastéropodes, puis (2) tester l'hypothèse que leur succès évolutif, en termes d'habitats conquis comme de nombre d'espèces (plus de 15 000 espèces décrites), pourrait être directement lié à leur capacité à produire des toxines. Pour répondre à ces questions, cette thèse qui s'inscrit dans le cadre du projet ERC-2019-COG 865101 HYPERDIVERSE, s'articule autour de trois axes complémentaires. La première partie décrit le développement d'un nouveau pipeline d'analyse de données RNAseq intégrant l'ensemble des étapes et outils nécessaires à l'identification de toxines au sein des transcriptomes d'organismes venimeux en adoptant deux approches, l'une par similarité de séquence et l'autre avec la détection de structure connus chez les toxines. Cet outil innovant a été validé sur des données déjà publiées et fais l'objet d'un premier article. La deuxième partie applique ce nouveau pipeline à une analyse comparative des niveaux d'expression des gènes de toxines entre différents tissus, chez deux espèces de gastéropodes prédateurs phylogénétiquement éloignées : Stramonita haemastoma et Monoplex corrugatus. Grâce aux réplicats intra-spécifiques, aux protéomes ainsi qu'aux génomes produits par l'équipe, cette approche permet de comparer les niveaux d'expression relatives des toxines entre différents tissus et de déterminer les tissus responsables de leur production chez les espèces extérieures au groupe emblématique des Conidae. Enfin, la troisième partie présente une méta-analyse des toxines appliquée à 53 espèces de gastéropodes prédateurs, incluant un large éventail de néogastéropodes représentatifs de la diversité comportementale, écologique et morphologique du groupe. Cette analyse a permis d'identifier les différences fonctionnelles entre lignées ainsi que d'évaluer la diversité des toxines. Autant de facteurs potentiellement explicatifs de l'hétérogénéité surprenante de la diversité spécifique observée entre lignées.