Décrypter les interactions entre l'hôte et le microbiote chez des organismes photosynthétiques éloignés sur le plan évolutif // deciphering host – core microbiota interactions across evolutionarily distant photosynthetic organisms

Topic description

Les communautés microbiennes associées aux organismes photosynthétiques — en particulier dans la rhizosphère et la phycosphère — sont essentielles à la santé et à la résilience de l'hôte. Au sein de la lignée verte, un “core microbiote” conservé a été identifié au niveau de l'ordre, mais les mécanismes sous-jacents à son assemblage et à sa conservation restent mal compris. En particulier, on ignore si les signaux provenant de l'hôte qui régissent ce microbiote central sont conservés sur le plan évolutif chez les plantes et les algues.
Ce projet vise à tester deux hypothèses complémentaires : (i) que des voies génétiques conservées de l'hôte, y compris des composants liés aux réponses immunitaires, régulent l'assemblage du core microbiote; et (ii) que des productions métaboliques conservées, telles que les exsudats dérivés de la photosynthèse, contribuent à façonner ces communautés microbiennes. Pour répondre à ces questions, le projet combinera des analyses comparatives de mutants chez la plante modèle Arabidopsis thaliana et l'algue modèle Chlamydomonas reinhardtii, le séquençage d'amplicons à haut débit et des approches d'écologie microbienne afin de caractériser la structure et la dynamique des communautés.
En utilisant à la fois des communautés microbiennes naturelles et synthétiques, le projet analysera la contribution de la génétique de l'hôte à l'assemblage du microbiote et évaluera dans quelle mesure ces effets sont conservés chez des hôtes éloignés sur le plan évolutif. Enfin, la génomique comparative au sein de la lignée verte sera utilisée pour évaluer la conservation et les trajectoires évolutives des gènes candidats impliqués dans la structuration du microbiote.
Dans l'ensemble, ces travaux apporteront des connaissances fondamentales sur les bases évolutives et mécanistiques des interactions entre l'hôte et le core microbiote, et permettront d'identifier les déterminants conservés de l'assemblage du core microbiote chez les organismes photosynthétiques.
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Microbial communities associated with photosynthetic organisms—particularly in the rhizosphere and phycosphere—are essential for host health and resilience. Across the green lineage, a conserved “core microbiota” has been identified at the order level, yet the mechanisms underlying its assembly and conservation remain poorly understood. In particular, it is unclear whether host-derived signals driving this core microbiota are evolutionarily conserved across plants and algae.
This project aims to test two complementary hypotheses: (i) that conserved host genetic pathways, including components related to immune responses, regulate the assembly of the core microbiota; and (ii) that conserved metabolic outputs, such as photosynthesis-derived exudates, contribute to shaping these microbial communities. To address these questions, the project will combine comparative mutant analyses in the model plant Arabidopsis thaliana and the model alga Chlamydomonas reinhardtii, high-throughput amplicon sequencing, and microbial ecology approaches to characterize community structure and dynamics.
Using both natural and synthetic microbial communities, the project will dissect the contribution of host genetics to microbiota assembly and evaluate the extent to which these effects are conserved across evolutionarily distant hosts. Finally, comparative genomics across the green lineage will be employed to assess the conservation and evolutionary trajectories of candidate genes involved in microbiota structuring.
Overall, this work will provide fundamental insights into the evolutionary and mechanistic bases of host–core microbiota interactions and identify conserved determinants of core microbiota assembly in photosynthetic organisms.
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Début de la thèse : 01/10/
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Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

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