Soutenance mémoire
La valeur sélective
(valeur adaptative) est un concept central dans la théorie de l’évolution. Elle dépend à la fois de la survie d’un organisme entre le stade zygote et le stade adulte et de sa fécondité (nombre de descendants viables, capables de se reproduire). La valeur sélective d’un génotype correspond donc au nombre de descendants viables et fertiles, que laisse ce génotype, à la génération suivante (Shaw et al. 2008). La croissance est un trait de vie important au niveau de la valeur sélective en influençant à la fois la survie des larves et la fécondité des adultes. Chez les poissons, le recrutement des larves à des classes d’âge supérieures, est dépendant de l’atteinte d’une taille optimum. En effet, Post et Evans (1989) ont montré que les individus de petite taille, dans une cohorte de juvéniles, étaient plus exposés à la mortalité en raison de la prédation sélective que les individus de plus grande taille. La croissance et la taille atteintes par ces derniers étaient ainsi optimales pour leur survie, les permettant de passer à travers leur premier hiver et minimiser le risque de prédation (post et Evans 1989).
Par ailleurs, au cours de leur vie, les poissons suivent généralement deux stratégies de croissance. Au début de leur vie, les ressources vont servir presque exclusivement à la croissance et ce, jusqu’à la maturité (Kozlowski 1996; Heino et Kaitala · 1999). Par la suite, les ressources acquises vont être acheminées pour la reproduction ce qui va ralentir la croissance (Kozlowski 1996; Heino et Kaitala 1999). En effet, Flokvord et al. (2014) ont montré que les morues (Gadus morhua) qui atteignent la maturité sexuelle plus rapidement sont de plus grande taille à trois ans que les poissons immatures. Par contre, le début de la reproduction ralentit leur croissance pa rapport à celle des individus immatures.
De plus, il a aussi été démontré que de retarder le moment de la reproduction peut constituer une stratégie d’adaptation favorisant la fécondité au sein des populations et même entre les espèces (Rideout et al. 2005 ; Jergensen et al. 2006; Rideout et Tomkiewicz 2011; Flokvord et al. 2014 ;). Le fait de retarder le moment de la reproduction peut procurer deux avantages aux individus qui optent pour cette stratégie. Tout d’abord, ces individus posséderont de plus grandes réserves d’énergie et les jeunes femelles pourront investir davantage dans la croissance, leur permettant une plus grande fécondité future (Ride out et al. 2005; Jergensen et al. 2006; Flokvord et al. 2014). Deuxièmement, il a été démontré que les femelles morue de 6 et 7 ans qui sautent une année de frai, vont croître significativement plus durant cette année-là que les femelles qui vont frayer deux années consécutives (Flokvord et al. 2014). Il est donc important pour un individu de posséder un génotype avantagé par la sélection, puisqu’il laissera davantage de descendants avec ce génotype et pourra permettre une adaptation locale de la population.
Détermination de la croissance
Plusieurs facteurs environnementaux, tel que la température de l’eau (Beitinger et al. 1999), la disponibilité et la qualité de la nourriture (Graeb et al. 2004), la photopériode (Huh et al. 1976), la vitesse de courant (Fortin et Magnin 1972) et la prédation (Bertolo et Magnan 2005) peuvent influencer la croissance des poissons. La température de l’eau et la disponibilité alimentaire sont connues pour être les deux facteurs les plus importants au niveau de l’influence du taux de croissance chez les poissons. La température de l’eau affecte les processus biochimiques, physiologiques et les activités reliées au cycle de vie des poissons (Beitinger et al. 1999). En effet, la température de l’eau peut influencer la croissance en accélérant la production cellulaire de l’organisme. Plus indirectement, elle peut accélérer la digestion des proies, ce qui entraîne une augmentation de la prise de nourriture, donc la croissance (Buckley et al. 1999). Par ailleurs, Malzhan et al. (2003) ont montré que des températures plus élevées de l’eau favorisaient la croissance des larves, ce qui devenait un avantage pour fuir les prédateurs et pour survivre au premier hiver. Pendant la phase larvaire, la croissance, la survie et le recrutement des poissons dépendent fortement de la disponibilité et de la qualité de la nourriture (Graeb et al. 2004).
En effet, Graeb et al. (2004) ont étudié les différents types de zooplancton qui peuvent affecter la croissance, la survie et la sélection des proies, chez des larves de perchaudes (Perca jlavescens), dans une série d’expériences effectuées en laboratoire. Les résultats de cette étude ont montré que la croissance et la survie des larves de perchaudes de 5 à 12 mm étaient plus importantes quand elles se nourrissaient de nauplii et de copépodes. En revanche, les taux de croissance et de survie étaient plus élevés chez les larves de perchaudes de plus de 12 mm, lorsque ces dernières se nourrissaient de copépodes et de petits cladocères. Le changement de nourriture, selon le stade de développement larvaire peut s’expliquer par différentes raisons. Tout d’abord, l’efficacité de capture des cladocères est plus élevée chez les larves de plus de 12 mm, puisque leur acuité visuelle est beaucoup plus développée que chez les larves de moins de 12 mm (Wahl et al. 1993). De plus, la digestibilité des cladocères peut être inférieure à celle des copépodes (Confer et Lake 1987). Donc selon le stade de développement larvaire, il y a des proies qui ont une meilleure qualité nutritionnelle et qui leur permettent d’atteindre de meilleurs taux de croissance et de survie. L’absence de certains types de zooplancton peut mettre en péril la survie de certaines larves, mais en avantager une autre classe par la présence abondante de cladocères, par exemple.
Base génétique Métabolisme et synthèse des protéines En plus des facteurs environnementaux qui influencent la croissance, il y a aussi des facteurs génétiques sous-jacents au métabolisme et à la synthèse des protéines. La croissance des organismes repose sur la synthèse des protéines qui est très bien documentée dans la littérature (Campbell et Reece 2007 ; Griffiths et al. 2010). La synthèse des protéines se fait Vla un processus cellulaire qui implique d’abord l’expression des gènes où l’ADN est transcrit en ARN messager (ARNm) qui sera alors traduit en protéines, au niveau des ribosomes. Ces derniers sont les sites de la synthèse protéique. Ainsi, les ribosomes sont considérés comme les unités limitantes de la synthèse protéique. Leur régulation, c’est-à-dire leur propre fabrication en termes de quantité est donc primordiale pour la croissance des organismes. La structure des organismes ainsi que leurs processus physiologiques actifs reposent principalement sur les protéines. Ces dernières influencent aussi fortement la forme, la couleur, la taille et le comportement des organismes. Par ailleurs, l’ADN contient l’information génétique nécessaire à la synthèse des protéines par les cellules. Pour que la transcription ait lieu, trois étapes sont nécessaires : l’amorçage (initiation), l’élongation et la terminaison. La transcription est un processus complexe chez les eucaryotes, car leur génome est grand et ils possèdent un nombre très élevé de gènes (des dizaines de milliers) qui doivent être reconnus et transcrits.
Chez les eucaryotes, la transcription a lieu dans le noyau et la traduction dans le cytoplasme. L’ARNm est donc synthétisé dans le noyau, qui contient l’ADN, et doit, par la suite; être exporté hors du noyau afin de se rendre dans le cytoplasme pour y être traduit. Avant que l’ARNm quitte le noyau, il doit être modifié de plusieurs façons différentes (maturation de l’ARN). Lorsqu’un transcrit primaire a subi une maturation complète et est devenu une molécule d’ARN mature, la traduction en protéine peut avoir lieu. Chez tous les organismes, le ribosome est constitué d’une petite et d’une grande sous-unité qui forment ensemble de gros complexes macromoléculaires. Chaque sousunité est formée d’ARNr (28S, 18S et 5.8S) et peut contenir jusqu’à 50 protéines supplémentaires. Les sous-unités du ribosome ont été caractérisées par leur vitesse de sédimentation au cours d’une ultracentrifugation, ce qui donne une idée de leur taille moléculaire. Leurs noms correspondent donc à leur coefficient de sédimentation en unités Svedberg (S). Chez les eucaryotes, la petite et la grande sous-unité sont appelées respectivement 40S et 60S et elles s’associent en un complexe de 80S. Par ailleurs, il existe d’autres classes d’ARN fonctionnels qui sont importants dans la synthèse protéique, les ARN de transferts (ARNt) et les ARN ribosomaux (ARNr), mentionnés ci-haut. Les ARNt font la charnière entre l’ARNm et les protéines. Les ARNr sont les principaux constituants des ribosomes, ces derniers assemblent les acides aminés afin de former les protéines dont la séquence est codée par un ARNm spécifique. La synthèse protéique a lieu lorsque les molécules d’ARNt et d’ARNm s’associent avec des ribosomes.
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Table des matières
REMERCIEMENTS
AVANT-PROPOS
RESUME
LISTE DES ABRÉVIATIONS, SIGLES ET ACRONYMES
CHAPITR E 1 RESUME SUBSTANTIEL
1.1 Introduction
1.1.1 Mise en contexte
1.1.2 Importance de la croissance pour la valeur sélective
1.1.3 Détermination de la croissance.
1.1.3.1 Facteurs environnementaux
1.1.3.2 Base génétique.
1.1.4 Espaceur intergénique (IGS)
1.1.4.1 Aspects structurel et fonctionnel
1.1.4.2 IGS de la perchaude
1.1.5 Lac Saint-Pierre
1.1.5.1 Croissance des perchaudes au lac Saint-Pierre
1.1.6 Biologie de l’espèce (Percaflavescens)
1.1. 7 Structure génétique des perchaudes
1.1.7.1 Population de perchaudes du fleuve Saint-Laurent et au LSP
1.1.8 Facteurs susceptibles de structurer les populations
1.1.8.1 Sélection naturelle
1.2 Problématique
1.3 Objectifs
1.3.1 Objectifgénéral
1.3.2 Objectifs spécifiques
CHAPITRE II BALANCING SELECTION IN NATURAL POPULATIONS: THE CAS OF RIBOSOMAL RNA INTERGENIC SPACER IN YELLOW PERCH (?ERCA FLA VESCENS)
Abstract
Introduction
Materials and Methods
Results
Discussion
Acknowledgements
References
Figure legends
Tables
Figures
CHAPITRE III ,CONCLUSION GENERALE
3.1 Principaux résultats
3.2 Conclusion
REFERENCES
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