Etudes génomiques de l'holobionte Millepora (corail de feu) face aux perturbations environnementales. // Genomic studies of Millepora holobiont (fire coral) facing environmental perturbations

Les récifs coralliens sont gravement menacés par le réchauffement climatique et les pressions anthropiques. Les épisodes de blanchissement augmentent en fréquence, et d'ici la fin du 21ème siècle, 90 % des coraux pourraient disparaître. Comprendre les capacités d'adaptation des coraux et leur rôle dans la résilience des récifs est une priorité. Les coraux vivent en symbiose avec un microbiome diversifié (bactéries, dinoflagellés comme les Symbiodiniaceae), formant un holobionte. Ces microbiomes influencent leur santé et leur capacité à s'adapter. L'expédition Tara Pacific (2016–2018) a permis de collecter des échantillons de coraux sur 32 archipels et d'effectuer des analyses génomiques et transcriptomiques détaillées. Si des premiers travaux ont étudié les genres Pocillopora et Porites, les données sur les coraux de feu Millepora restent largement inexplorées. Les Millepora sont des hydrozoaires constructeurs de récifs, ils diffèrent des coraux scléractiniaires par leur biologie et leur microbiome. Ils sont souvent les premiers touchés par le blanchissement mais aussi les premiers à se rétablir. Les Millepora semblent également plus résilient aux stress globaux, comme l'acidification des océans.
Ce projet vise à étudier les mécanismes d'acclimatation de Millepora dans le Pacifique, pour comprendre si leur résilience découle de gènes spécifiques ou d'un microbiome particulier. Trois objectifs complémentaires sont définis : 1) Étudier les variations d'expression des gènes de Millepora et de ses symbiontes (Cladocopium, Symbiodinium) dans différents environnements. Des analyses statistiques permettront d'identifier les gènes clés de l'acclimatation et des interactions hôte-symbionte. 2) Expérimenter des stress thermiques ponctuels lors de la prochaine expédition Tara (2026-2027). Ces tests permettront d'évaluer la tolérance thermique des colonies et d'identifier les mécanismes de résilience. 3) Analyser la composition et l'évolution du microbiome de Millepora dans divers contextes environnementaux et sous stress thermique. Le rôle des relations entre l'hôte, les symbiontes et le microbiome dans les mécanismes d'acclimatation de l'holobionte sera ainsi mis à jour.
Ce projet de thèse, basé sur des analyses in silico et des expérimentations in situ, apportera une vision intégrée des mécanismes d'acclimatation et de résilience de Millepora, contribuant à la préservation des récifs coralliens.
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Coral reefs are severely threatened by climate change and human activities. Increased coral bleaching events and projections suggesting the loss of 90% of corals by the end of the century highlight the urgent need to study coral adaptation mechanisms and their role in reef resilience. Corals live in symbiosis with a diverse microbiome (bacteria, dinoflagellates like Symbiodiniaceae), forming a holobiont that plays a key role in coral health and adaptability. The Tara Pacific expedition (2016–2018) collected coral samples from 32 archipelagos, providing extensive genomic and transcriptomic data. While initial studies focused on Pocillopora and Porites genera, data on Millepora fire corals remain largely unexplored. Millepora are hydrozoan reef builders, they differ from stony corals in their biology and microbiomes. They are often the first to bleach but also the first to recover. Millepora appears more resilient to global stressors such as ocean acidification.
This project aims to elucidate the acclimatization mechanisms of Millepora in the Pacific, investigating whether their resilience stems from specific gene expression patterns or a unique microbiome. The project is structured around three objectives: 1) Explore gene expression variations in Millepora and its symbionts (Cladocopium, Symbiodinium) across different environments. Statistical analyses will identify key acclimatization genes and host-symbiont interactions. 2) Perform acute thermal stress experiments during the next Tara expedition (2026-2027). These tests will assess thermal tolerance and identify resilience mechanisms in individual colonies. 3) Analyse Millepora's microbiome composition and dynamics in different environments and under thermal stress. The role of microbiome, symbiont and host relationships in holobiont acclimatization mechanisms will be investigated.
Combining in silico analyses and in situ experiments, this thesis project will provide an integrated understanding of Millepora's acclimatization and resilience mechanisms, contributing to coral reef conservation efforts.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Contrats ED : Programme blanc GS-LSaH

Université Paris-Saclay GS Life Sciences and Health

577 Structure et Dynamique des Systèmes Vivants

- Etudiant(e) diplômé(e) de master 2 en biologie avec une ou plusieurs des spécialités suivantes : génomique et transcriptomique, évolution, biologie marine, génétique des populations. - Le/la candidat(e) devra avoir des compétences en bioinformatiques acquises au cours de ses stages de master ou lors de sa formation universitaire: maîtrise de l'outils R ou equivalent et de l'environnement linux ; statistiques (expression différentielle, analyses multivariées, …) ; - Le/la candidat(e) devra avoir une affinité particulière pour l'écologie marine. - Un bon niveau d'anglais est nécessaire.
- Student with a Master 2 degree in biology with one or more of the following specialities: genomics and transcriptomics, evolution, marine biology, population genetics. - The candidate should have bioinformatics skills acquired during their master internships or during their university studies: good knowledge of R tool or equivalent and of the Linux environment; statistics (differential expression, multivariate analyses, etc.); - The candidate should have a particular affinity with marine ecology. - A good level of English is required.