Evolution of Penicillium fungi: adaptation and degeneration in fermented food environments

La domestication est un modele ideal pour etudier les processus evolutifs car elle implique des evenements d'adaptation recents avec une selection forte. Les champignons sont de bons organismes modeles pour etudier la domestication et plus generalement l’adaptation, grâce a leurs petits genomes et leur facilite de manipulation. Ils sont utilises depuis longtemps pour la transformation alimentaire, par exemple P. camemberti et P. roqueforti pour la fabrication du fromage, et la levure Saccharomyces pour la fermentation du vin et de la biere. Chez ces champignons, des caracteristiques benefiques ont ete acquises pour la transformation alimentaire, et les transferts horizontaux de genes se sont reveles etre un moyen essentiel d’adaptation rapide dans l’environnement alimentaire. Ici, j’ai etudie principalement l’adaptation de deux especes de Penicillium relativement distantes phylogenetiquement - P. nalgiovense et P. salamii, toutes deux utilisees pour la maturation de la viande sechee. J’ai etudie si ces champignons ont ete domestiques, c’est-a-dire si les populations alimentaires se sont adaptees a l’environnement de la viande sechee, et s’il y a eu une differenciation genetique par rapport a d’autres populations; j’ai aussi recherche si des traces genomiques d’adaptation pouvaient etre detectees. En analysant des genomes complets, j’ai trouve peu de diversite genetique et de structure de population chez P. salamii et encore moins chez P. nalgiovense. Des experiences ont montre que les populations de P. salamii et P. nalgiovense provenant de viande sechee presentaient des taux de proteolyse et de lipolyse plus faibles et des couleurs differentes de celles des populations de viande non sechee. De plus, nous avons trouve des transferts de genes horizontaux partages par P. salamii et P. nalgiovense et absents chez d’autres especes de Penicillium. En resume, ces resultats indiquent une evolution convergente et une adaptation des populations de P. salamii et P. nalgiovense a la viande sechee. J'ai egalement etudie les consequences de la domestication chez le champignon utilise pour la production de fromages bleus, P. roqueforti, montrant une faible fertilite des souches fromageres par rapport aux souches non fromageres. Les resultats de la these soulignent donc l'importance des transferts de genes horizontaux pour une adaptation rapide chez les champignons et renforcent l'idee que les champignons domestiques pour la production de nourriture sont de bons modeles pour etudier l'adaptation et l'evolution.