Perfil de expressão e organização genômica de micrornas músculo-específicos na tilápia-do-nilo (Oreochromis nicoticus)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comparative analysis of the gene-dense ACHE/TFR2 region on human chromosome 7q22 with the orthologous region on mouse chromosome 5

Chromosome 7q22 has been the focus of many cytogenetic and molecular studies aimed at delineating regions commonly deleted in myeloid leukemias and myelodysplastic syndromes. We have compared a gene-dense, GC-rich sub-region of 7q22 with the orthologous region on mouse chromosome 5. A physical map of 640 kb of genomic DNA from mouse chromosome 5 was derived from a series of overlapping bacterial artificial chromosomes. A 296 kb segment from the physical map, spanning Ache to Tfr2, was compared with 267 kb of human sequence. We identified a conserved linkage of 12 genes including an open reading frame flanked by Ache and Asr2, a novel cation-chloride cotransporter interacting protein Cip1, Ephb4, Zan and Perq1. While some of these genes have been previously described, in each case we present new data derived from our comparative sequence analysis. Adjacent unfinished sequence data from the mouse contains an orthologous block of 10 additional genes including three novel cDNA sequences that we subsequently mapped to human 7q22. Methods for displaying comparative genomic information, including unfinished sequence data, are becoming increasingly important. We supplement our printed comparative analysis with a new, Web-based program called Laj (local alignments with java). Laj provides interactive access to archived pairwise sequence alignments via the WWW. It displays synchronized views of a dot-plot, a percent identity plot, a nucleotide-level local alignment and a variety of relevant annotations. Our mouse–human comparison can be viewed at http://web.uvic.ca/~bioweb/laj.html. Laj is available at http://bio.cse.psu.edu/, along with online documentation and additional examples of annotated genomic regions.

Genomic evidence for a complete sexual cycle in Candida albicans

Candida albicans is a diploid fungus that has become a medically important opportunistic pathogen in immunocompromised individuals. We have sequenced the C. albicans genome to 10.4-fold coverage and performed a comparative genomic analysis between C. albicans and Saccharomyces cerevisiae with the objective of assessing whether Candida possesses a genetic repertoire that could support a complete sexual cycle. Analyzing over 500 genes important for sexual differentiation in S. cerevisiae, we find many homologues of genes that are implicated in the initiation of meiosis, chromosome recombination, and the formation of synaptonemal complexes. However, others are striking in their absence. C. albicans seems to have homologues of all of the elements of a functional pheromone response pathway involved in mating in S. cerevisiae but lacks many homologues of S. cerevisiae genes for meiosis. Other meiotic gene homologues in organisms ranging from filamentous fungi to Drosophila melanogaster and Caenorhabditis elegans were also found in the C. albicans genome, suggesting potential alternative mechanisms of genetic exchange.

Human pigmentation genes: identification, structure and consequences of polymorphic variation

The synthesis of the visible pigment melanin by the melanocyte cell is the basis of the human pigmentary system, those genes directing the formation, transport and distribution of the specialised melanosome organelle in which melanin accumulates can legitimately be called pigmentation genes. The genes involved in this process have been identified through comparative genomic studies of mouse coat colour mutations and by the molecular characterisation of human hypopigmentary genetic diseases such as OCA1 and OCA2. The melanocyte responds to the peptide hormones a-MSH or ACTH through the MC1R G-protein coupled receptor to stimulate melanin production through induced maturation or switching of melanin type. The pheomelanosome, containing the key enzyme of the pathway tyrosinase, produces light red/yellowish melanin, whereas the eumelanosome produces darker melanins via induction of additional TYRP1, TYRP2, SILV enzymes, and the P-protein. Intramelanosomal pH governed by the P-protein may act as a critical determinant of tyrosinase enzyme activity to control the initial step in melanin synthesis or TYRP complex formation to facilitate melanogenesis and melanosomal maturation. The search for genetic variation in these candidate human pigmentation genes in various human populations has revealed high levels of polymorphism in the MC1R locus, with over 30 variant alleles so far identified. Functional correlation of MC1R alleles with skin and hair colour provides evidence that this receptor molecule is a principle component underlying normal human pigment variation. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Phylogeny and phenotypic characterization of pathogenic cryptococcus species and closely related saprobic taxa in the tremellales

Eukaryotic Cell, Vol.8, Nº3

Cardiac expression of ms1/STARS, a novel gene involved in cardiac development and disease, is regulated by GATA4.

Ms1/STARS is a novel muscle-specific actin-binding protein that specifically modulates the myocardin-related transcription factor (MRTF)-serum response factor (SRF) regulatory axis within striated muscle. This ms1/STARS-dependent regulatory axis is of central importance within the cardiac gene regulatory network and has been implicated in cardiac development and postnatal cardiac function/homeostasis. The dysregulation of ms1/STARS is associated with and causative of pathological cardiac phenotypes, including cardiac hypertrophy and cardiomyopathy. In order to gain an understanding of the mechanisms governing ms1/STARS expression in the heart, we have coupled a comparative genomic in silico analysis with reporter, gain-of-function, and loss-of-function approaches. Through this integrated analysis, we have identified three evolutionarily conserved regions (ECRs), α, SINA, and DINA, that act as cis-regulatory modules and confer differential cardiac cell-specific activity. Two of these ECRs, α and DINA, displayed distinct regulatory sensitivity to the core cardiac transcription factor GATA4. Overall, our results demonstrate that within embryonic, neonatal, and adult hearts, GATA4 represses ms1/STARS expression with the pathologically associated depletion of GATA4 (type 1/type 2 diabetic models), resulting in ms1/STARS upregulation. This GATA4-dependent repression of ms1/STARS expression has major implications for MRTF-SRF signaling in the context of cardiac development and disease.

Mutation screening of patients with Alzheimer disease identifies APP locus duplication in a Swedish patient.

BACKGROUND: Missense mutations in three different genes encoding amyloid-β precursor protein, presenilin 1 and presenilin 2 are recognized to cause familial early-onset Alzheimer disease. Also duplications of the amyloid precursor protein gene have been shown to cause the disease. At the Dept. of Geriatric Medicine, Karolinska University Hospital, Sweden, patients are referred for mutation screening for the identification of nucleotide variations and for determining copy-number of the APP locus. METHODS: We combined the method of microsatellite marker genotyping with a quantitative real-time PCR analysis to detect duplications in patients with Alzheimer disease. RESULTS: In 22 DNA samples from individuals diagnosed with clinical Alzheimer disease, we identified one patient carrying a duplication on chromosome 21 which included the APP locus. Further mapping of the chromosomal region by array-comparative genome hybridization showed that the duplication spanned a maximal region of 1.09 Mb. CONCLUSIONS: This is the first report of an APP duplication in a Swedish Alzheimer patient and describes the use of quantitative real-time PCR as a tool for determining copy-number of the APP locus.

Mitochondrial genome sequence diversity of Indian Plasmodium falciparum isolates

We have analysed the whole mitochondrial (mt) genome sequences (each ~6 kilo nucleotide base pairs in length) of four field isolates of the malaria parasite Plasmodium falciparum collected from different locations in India. Comparative genomic analyses of mt genome sequences revealed three novel India-specific single nucleotide polymorphisms. In general, high mt genome diversity was found in Indian P. falciparum, at a level comparable to African isolates. A population phylogenetic tree placed the presently sequenced Indian P. falciparum with the global isolates, while a previously sequenced Indian isolate was an outlier. Although this preliminary study is limited to a few numbers of isolates, the data have provided fundamental evidence of the mt genome diversity and evolutionary relationships of Indian P. falciparum with that of global isolates.

Identification of structural variation in mouse genomes.

Structural variation is variation in structure of DNA regions affecting DNA sequence length and/or orientation. It generally includes deletions, insertions, copy-number gains, inversions, and transposable elements. Traditionally, the identification of structural variation in genomes has been challenging. However, with the recent advances in high-throughput DNA sequencing and paired-end mapping (PEM) methods, the ability to identify structural variation and their respective association to human diseases has improved considerably. In this review, we describe our current knowledge of structural variation in the mouse, one of the prime model systems for studying human diseases and mammalian biology. We further present the evolutionary implications of structural variation on transposable elements. We conclude with future directions on the study of structural variation in mouse genomes that will increase our understanding of molecular architecture and functional consequences of structural variation.

Molecular and physiological characterisation of lonotropic receptors in the sacculus in drosophila

Chemosensation is the detection of chemical signals in the environment that enable an animal to make informed decisions about food choice, mate preference or predator detection. Dissecting the molecular and neural mechanisms by which animals detect chemical cues is an important goal towards understanding how they interact with the environment. An attractive system to dissect the mechanisms of chemosensation is the olfactory system. One of the most-investigated olfactory systems is that of Drosophila melanogaster, a model organism that is amenable to a powerful combination of genetic and physiological analyses. Embedded within the antennal olfactory organ of Drosophila is an unusual sensory structure called the sacculus. The sacculus is comprised of three distinct chambers, each lined with several sensilla housing two to three neurons. Previous morphological, anatomical and surgical studies of sacculus neurons have implicated sacculus neurons in chemosensation, hygrosensation and/or thermosensation. While a subset of sacculus neurons have been physiologically characterised as temperature sensors, the role of this organ has remained largely mysterious, due to its inaccessibility to peripheral electrophysiological analysis. Recently a new family of olfactory receptors, the lonotropic Receptors (IRs), was identified. Five IRs are expressed in sacculus neurons providing the first selective molecular markers for these cells. In this thesis I describe the molecular, physiological and anatomical characterisation of these neurons. Genetic labelling of specific populations of sacculus neurons with anatomical (CD8:GFP) reporters has identified neurons in sacculus chambers I and II express IR40a+IR93a together with their co- receptor IR25a, while neurons in chamber III express IR64a with its co-receptor IR8a. Both these sets of neurons project to two distinct glomeruli in the antennal lobe; IR40a neurons project to the column and arm, IR64a neurons project to DC4 and DP1m. Through a live optical imaging screen I showed that these neurons are indeed olfactory and IR64a neurons recognise acidic ligands, while IR40a neurons recognise amine ligands. IR40a and IR64a neurons are in fact composed of anatomically and physiologically distinct subpopulations, strongly implying the existence of other factors that define their functional properties. My thesis identifies the sacculus as a specialised olfactory organ capable of detecting acids and bases, which are of widespread importance to insects. The data from my thesis along with data from other labs show the sacculus is composed of different populations of olfactory sensory neurons and thermosensory neurons. Comparative genomic analysis of sacculus IRs across insects reveals them to be among the most conserved of this receptor repertoire, suggesting that the sacculus represents an evolutionarily ancient insect olfactory acid-base sensor. - La détection des produits chimiques se trouvant dans l'environnement (perception chimiosensorielle) permet à un animal de choisir sa nourriture, son partenaire ou encore d'identifier ses prédateurs. Décortiquer les mécanismes moléculaires et neuronaux grâce auxquels les animaux détectent ces signaux chimiques permet de comprendre comment ces animaux interagissent avec leur environnement. Un système intéressant pour décortiquer ces mécanismes de perception chimiosensorielle est le système olfactif, de la drosophile (Drosophila melanogaster), aussi appelée mouche du vinaigre. C'est un animal modèle très utile grâce à la combinaison d'outils génétiques puissants et d'analyses physiologiques facilement réalisables. Dans l'antenne de la drosophile, qui est l'organe olfactif principal de cet animal, se trouve une structure appelée sacculus. Celui-ci est composé de trois chambres distinctes, chacune comprenant plusieurs sensilles à l'intérieur desquelles se trouvent deux à trois neurones. De précédentes études morphologiques et anatomiques des ces neurones ont déterminé qu'ils sont impliqués dans la perception des odeurs, de l'humidité et de la température. Malgré ceci, la fonction principale de cet organe reste largement inconnue, principalement car il est inaccessible aux analyses électrophysiologiques. Récemment, une nouvelle famille de soixante-six récepteurs olfactifs, nommés Récepteurs lonotropiques (IRs), a été découverte chez la drosophile. Cinq IRs sont exprimés dans les neurones du sacculus. Pour la première fois, une sélection de marqueurs moléculaires est disponible pour l'étude de ces cellules. Dans cette thèse, les caractéristiques moléculaires, physiologiques et anatomiques des neurones du sacculus sont décrites. Ces populations de neurones situés dans le sacculus ont été marquées avec des gènes rapporteurs (CD8:GFP). Ceci a montré que les récepteurs IR40a et IR93a sont exprimés ensemble avec le co-récepteur IR25a dans les chambres I et II, tandis que les neurones de la chambre III expriment IR64a avec son co-récepteur IR8a. Ces deux groupes de neurones projettent vers deux glomérules distincts du lobe antennaire : les neurones IR40a projettent vers la column et le arm, alors que les neurones IR64a projettent vers DC4 et DP1m. Un screen d'imagerie optique a démontré que ces neurones sont en effet des neurones olfactifs, et que les neurones IR64a reconnaissent des ligands acides, tandis que les neurones IR40a reconnaissent des ligands aminés. De plus, les neurones IR40a et IR64a sont séparés en sous-populations distinctes anatomiquement et physiologiquement, et d'autres facteurs permettant de définir leurs propriétés fonctionnelles sont probablement impliqués. Cette thèse identifie ainsi le sacculus comme un organe olfactif spécialisé capable de détecter des acides et amines, lesquels sont très importants pour les insectes. Toutes les données collectées durant cette thèse, combinées aux données d'autres laboratoires, montrent que le sacculus est composé de différentes populations de neurones olfactifs et thermosenseurs. Ces IRs sont très conservés parmi les insectes, suggérant que le sacculus représente révolution d'un ancien détecteur olfactif d'acides et de bases chez l'insecte. - Tous les animaux sont capables de percevoir les signaux chimiques dans leur environnement, comme les odeurs ou le goût, via différents organes. L'odorat est le sens qui permet de percevoir les odeurs, et il est implique des neurones olfactifs qui se trouvent dans le nez des mammifères ou les antennes des insectes. La capacité d'un neurone olfactif à détecter une molécule odorante dépend des types de récepteurs olfactifs qu'il exprime. Il existe deux grandes familles de récepteurs qui perçoivent les odeurs : les Récepteurs Olfactifs, ORs, et Récepteurs lonotropiques IRs, qui détectent différents types d'odeurs avec différents mécanismes. Lorsqu'un récepteur reconnaît une molécule odorante, il convertit ce signal en un signal électrique qui est ensuite transmis au centre olfactif dans le cerveau. La drosophile (Drosophila melanogaster), aussi appelée mouche du vinaigre, est utilisée comme animal modèle pour étudier l'odorat, parce que son génome entier a été séquencé et que ses gènes sont facilement manipulables. De plus, l'anatomie du système olfactif de la mouche est similaire à celui des mammifères, malgré qu'il possède moins de neurones, ce qui le rend moins complexe. Ma thèse a pour objectif d'étudier les Récepteurs lonotropiques dans un organe spécifique, appelé le sacculus, situé dans les antennes. Les neurones du sacculus exprimant des IRs envoient leurs projections au centre olfactif du cerveau, suggérant que ces neurones perçoivent les odeurs. Une technique d'imagerie optique a été utilisée sur le cerveau de mouches vivantes afin de mesurer la réponse des neurones du le sacculus à différentes odeurs. J'ai démontré que ces récepteurs détectent des acides et des amines, qui sont très importants pour les insectes. Par exemple, les acides se retrouvent dans les fruits mûrs sur lesquels les mouches vont se nourrir, s'accoupler et poser leurs oeufs, et les amines sont souvent produites par des bactéries pouvant être nuisible pour la mouche. La principale découverte de ma thèse est donc l'identification du sacculus comme un organe capable de détecter deux des principales odeurs importantes pour la mouche. Ces récepteurs sont aussi présents dans d'autres insectes où ils jouent peut-être des rôles différents. Les acides et les amines se retrouvent aussi dans les excrétions (comme la sueur ou l'urine) de beaucoup de mammifères, qui pourraient potentiellement être dangereux pour la mouche, mais qui attirent les moustiques se nourrissant de leur sang.

Genome Biology and Evolution of the Animal Kingdom

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Institut J.W. Jenkinson Laboratory for Evolution and Development of the University of Oxford, Regne Unit, entre 2010 i 2012. He estat membre del laboratori del Professor Peter W.H. Holland com a becari post-doctoral Beatriu de Pinós des de setembre de 2010 al setembre de 2012. El nostre projecte de recerca se centra en l'anàlisi genòmic comparatiu del Regne Animal, tot explorant el contingut dels genomes a través de totes les branques de l'arbre dels animals. Totes les referències a les meves publicacions durant aquest post-doc es poden trobar a http://about.me/jordi_paps. Crec que el nombre i la qualitat dels resultats del meu post-doc, un total de 8 publicacions incloent dos articles a la prestigiosa revista Nature, són prova de l'èxit d'aquest post-doc. Prof Peter W. H. Holland (Departament de Zoologia de la Universitat d'Oxford) i jo som coautors de tres articles de genòmica comparativa, resultats directes d'aquest projecte: 1) comparació de families gèniques entre vertebrats invertebrats (Briefings in Functional Genomics), 2) el genoma de l'ostra (publicat a la revista Nature), i 3) els genomes de 6 platihelmints paràsits (acceptat també a Nature). A més, tenim altres 2 treballs en preparació. Un d'ells analitza l'evolució, expressió i funció dels gens Hox al a la tènia Hymenolepis. El perfil fi d'aquests gens clau del desenvolupament esclareix els canvis d'estil de vida dels organismes. A més, durant aquest últim post-doc he participat en diverses col•laboracions, incloent anàlisi de gens d'envelliment a cucs plans, un estudi sobre la filogènia del grup Gastrotricha, una revisió de l'evolució phylum Platyhelminthes, així com un capítol d'un llibre sobre l'evolució dels animals bilaterals. Finalment, gràcies a la beca Beatriu de Pinós, el Prof. Peter W.H. Holland m'ha convidat a formar part del seu equip com un investigador post-doctoral en el seu projecte ERC Advance actual sobre duplicacions genòmiques.

The genome of the fire ant Solenopsis invicta.

Ants have evolved very complex societies and are key ecosystem members. Some ants, such as the fire ant Solenopsis invicta, are also major pests. Here, we present a draft genome of S. invicta, assembled from Roche 454 and Illumina sequencing reads obtained from a focal haploid male and his brothers. We used comparative genomic methods to obtain insight into the unique features of the S. invicta genome. For example, we found that this genome harbors four adjacent copies of vitellogenin. A phylogenetic analysis revealed that an ancestral vitellogenin gene first underwent a duplication that was followed by possibly independent duplications of each of the daughter vitellogenins. The vitellogenin genes have undergone subfunctionalization with queen- and worker-specific expression, possibly reflecting differential selection acting on the queen and worker castes. Additionally, we identified more than 400 putative olfactory receptors of which at least 297 are intact. This represents the largest repertoire reported so far in insects. S. invicta also harbors an expansion of a specific family of lipid-processing genes, two putative orthologs to the transformer/feminizer sex differentiation gene, a functional DNA methylation system, and a single putative telomerase ortholog. EST data indicate that this S. invicta telomerase ortholog has at least four spliceforms that differ in their use of two sets of mutually exclusive exons. Some of these and other unique aspects of the fire ant genome are likely linked to the complex social behavior of this species.

Evolving olfactory systems on the fly.

The detection of odour stimuli in the environment is universally important for primal behaviours such as feeding, mating, kin interactions and escape responses. Given the ubiquity of many airborne chemical signals and the similar organisation of animal olfactory circuits, a fundamental question in our understanding of the sense of smell is how species-specific behavioural responses to odorants can evolve. Recent comparative genomic, developmental and physiological studies are shedding light on this problem by providing insights into the genetic mechanisms that underlie anatomical and functional evolution of the olfactory system. Here we synthesise these data, with a particular focus on insect olfaction, to address how new olfactory receptors and circuits might arise and diverge, offering glimpses into how odour-evoked behaviours could adapt to an ever-changing chemosensory world.

Homologous sex chromosomes in three deeply divergent anuran species.

Comparative genomic studies are revealing that, in sharp contrast with the strong stability found in birds and mammals, sex determination mechanisms are surprisingly labile in cold-blooded vertebrates, with frequent transitions between different pairs of sex chromosomes. It was recently suggested that, in context of this high turnover, some chromosome pairs might be more likely than others to be co-opted as sex chromosomes. Empirical support, however, is still very limited. Here we show that sex-linked markers from three highly divergent groups of anurans map to Xenopus tropicalis scaffold 1, a large part of which is homologous to the avian sex chromosome. Accordingly, the bird sex determination gene DMRT1, known to play a key role in sex differentiation across many animal lineages, is sex linked in all three groups. Our data provide strong support for the idea that some chromosome pairs are more likely than others to be co-opted as sex chromosomes because they harbor key genes from the sex determination pathway.

Molecular evolution of the Drosophila olfactory system

The olfactory system is an attractive model to study the genetic mechanisms underlying evolution of the nervous system. This sensory system mediates the detection and behavioural responses to an enormous diversity of volatile chemicals in the environment and displays rapid evolution, as species acquire, modify and discard olfactory receptors and circuits to adapt to new olfactory stimuli. Drosophilids provide an attractive model to study these processes. The availability of 12 sequenced genomes of Drosophila species occupying diverse ecological niches provides a rich resource for genomic analyses. Moreover, one of these species, Drosophila melanogaster, is amenable to a powerful combination of genetic and electrophysiological analyses. D. melanogaster has two distinct families of olfactory receptors to detect odours, the well-characterised Odorant Receptors (ORs) and the recently identified lonotropic Receptors (IRs). In my thesis, I have provided new insights into the genetic mechanisms underlying olfactory system evolution through three distinct, but interrelated projects. First, I performed a comparative genomic analysis of the IR repertoire in 12 sequenced Drosophila species, which has revealed that the olfactory IRs are highly conserved across species. By contrast, a large fraction of IRs that are not expressed in the olfactory system - and which may be gustatory receptors - are much more variable in sequence and gene copy number. Second, to identify ligands for IR expressing olfactory sensory neurons, I have performed an electrophysiological screen in D. melanogaster using a panel of over 160 odours. I found that the IRs respond to a number of amines, aldehydes and acids, contrasting with the chemical specificity of the OR repertoire, which is mainly tuned to esters, alcohols and ketones. Finally, the identification of ligands for IRs in this species allowed me to investigate in detail the molecular and functional evolution of a tandem array of IRs, IR75a/IR75b/IR75c, in D. sechellia. This species is endemic to the Seychelles archipelago and highly specialised to breed on the fruits of Morinda citrifolia, which is repulsive and toxic for other Drosophila species. These studies led me to discover that receptor loss, changes in receptor specificity and changes in receptor expression have likely played an important role during the evolution of these IRs in D. sechellia. These changes may explain, in part, the unique chemical ecology of this species. - Le système olfactif est un excellent modèle pour étudier les mécanismes génétiques impliqués dans l'étude de l'évolution du système nerveux. Ce système sensoriel permet la détection de nombreux composés volatils présents dans l'environnement et est à la base des réponses comportementales. Il est propre à chaque espèce et évolue rapidement en modifiant ou en éliminant des récepteurs et leurs circuits olfactifs correspondants pour s'adapter à de nouvelles odeurs. Pour étudier le système olfactif et son évolution, nous avons décidé d'utiliser la drosophile comme modèle. Le séquençage complet de 12 souches de drosophiles habitant différentes niches écologiques permet une analyse génomique conséquente. De plus, l'une de ces espèces Drosophila melanogaster permet la combinaison d'analyses génétiques et électrophysiologiques. En effet, D. melanogaster possède 2 familles distinctes de récepteurs olfactifs qui permettent la détection d'odeurs: les récepteurs olfactifs (ORs) étant les mieux caractérisés et les récepteurs ionotropiques (IRs), plus récemment identifiés. Au cours de ma thèse, j'ai apporté des nouvelles connaissances qui m'ont permis de mieux comprendre les mécanismes génétiques à la base de l'évolution du système olfactif au travers de trois projets différents, mais interdépendants. Premièrement, j'ai réalisé une analyse génomique comparative de l'ensemble des IRs dans les 12 souches de drosophiles séquencées jusqu'à présent. Ceci a montré que les récepteurs olfactifs IRs sont hautement conservés parmi l'ensemble de ces espèces. Au contraire, une grande partie des IRs qui ne sont pas exprimés dans le système olfactif, et qui semblent être des récepteurs gustatifs, sont beaucoup plus variables dans leur séquence et dans le nombre de copie de gènes. Deuxièmement, pour identifier les ligands des récepteurs IRs exprimés par les neurones sensoriels olfactifs, j'ai réalisé une étude électrophysiologique chez D. melanogaster e η testant l'effet de plus de 160 composés chimiques sur les IRs. J'ai trouvé que les IRs répondent à un nombre d'amines, d'aldéhydes et d'acides, contrairement aux récepteurs olfactifs ORs qui eux répondent principalement aux esthers, alcools et cétones. Finalement, l'identification de ligands pour les IRs dans ces espèces m'a permis d'étudier en détail l'évolution fonctionnelle et moléculaire des IR75a/IR75b/IR75c dans D. sechellia. Cette espèce est endémique de l'archipel des Seychelles et se nourrit spécifiquement du fruit Morinda citrifolia qui est répulsif et toxique pour d'autres souches de drosophiles. Ces études m'ont poussé à découvrir que, la perte de IR75a, le changement dans la spécificité de IR75b ainsi que le changement dans l'expression de IR75c ont probablement joué un rôle important dans l'évolution des IRs chez D. sechellia. Ces changements peuvent expliquer, en partie, l'écologie chimique propre à cette espèce. Résumé français large public Le système olfactif permet aux animaux de détecter des milliers de molécules odorantes, les aidant ainsi à trouver de la nourriture, à distinguer si elle est fraîche ou avariée, à trouver des partenaires sexuels, ainsi qu'à éviter les prédateurs. Selon l'environnement et le mode de vie des espèces, le système olfactif doit détecter des odeurs très diverses ; en effet, un moustique qui recherche du sang humain pour se nourrir doit détecter des odeurs bien différentes d'une abeille qui recherche des fleurs. Dans ma thèse, j'ai essayé de comprendre comment les systèmes olfactifs d'une espèce évoluent pour s'adapter aux exigences induites par son environnement. Un très bon modèle pour étudier cela est la drosophile dont les différentes espèces se nichent dans des habitats très divers. Pour ce faire, j'ai étudié les récepteurs olfactifs de différentes espèces de la drosophile. Ces récepteurs sont des protéines qui se lient à des odeurs spécifiques. Lorsqu'ils se lient, ils activent un neurone qui envoie un signal électrique au cerveau. Ce signal est ensuite traité par ce dernier qui indique à la mouche si l'odeur est attractive ou répulsive. J'ai identifié les récepteurs olfactifs de plusieurs espèces de drosophile et étudié s'il y avait des différences entre elles. La plupart des récepteurs sont similaires entre les espèces, cependant dans l'une d'entre elles, certains récepteurs sont différents. Ce fait est particulièrement intéressant car cette espèce de drosophile se nourrit de fruits que les autres espèces n'apprécient pas. Comme nous ne savons pas quels récepteurs se lient à quelles odeurs, j'ai testé un grand nombre de composants odorants. Ceci m'a permis de constater que, effectivement, certains changements produits dans ces récepteurs expliquent pourquoi cette espèce aime particulièrement ces fruits. En outre, mes résultats contribuent à mieux comprendre les changements génétiques qui sont impliqués dans l'évolution du système olfactif.