Maëva Perez
Doctorat
Superviseurs: Bernard Angers, Kim Juniper (University of Victoria), Robert Young (National Oceanographic Center of Southampton), et Pei-Yuan Qian (Hong Kong University of Science and Technology)
Contact
Complexe des sciences du campus MIL, local: B 6302-5
1375 Avenue Thérèse-Lavoie-Roux, Montréal, QC H2V 0B3, Canada
Expertises de recherche
Projet
La machinerie pour l’exploitation des ressources minérales qui se trouvent au fond des océans est déjà opérationnelle et la délivrance de permis miniers est imminente malgré d’inquiétantes lacunes de connaissances sur ces écosystèmes. En effet, dans une optique de sauvegarde, il est particulièrement important de mieux connaître les processus clés de l’écologie des profondeurs. Quelles sont les conséquences évolutives de la symbiose si répandues dans les écosystèmes profonds? Comment les sources hydrothermales sont-elles connectées? Quelles adaptations permettent la résilience des espèces endémiques de ces milieux? Dans le Pacifique est, la faune hydrothermale est caractérisée par de denses populations de palourdes de la famille Vesicomyidae et de vers polychètes tubicoles qui servent de niche à une multitude d'autres espèces. Ces deux groupes d'invertébrés dépendent pour leur nutrition de bactéries symbiotiques chimiolitotrophes. Celles-ci sont directement transmises de génération en génération chez les palourdes, et acquises de novo à partir de sources environnementales chez les vers. De plus, les vers possèdent une grande plasticité phénotypique associée aux conditions environnementales très variées (en terme de température, d’oxygène et de concentration de minéraux) dans lesquelles ils se retrouvent. Du fait du contraste dans leurs mode de transmission des symbiotes, de leur distribution étendue, et de leur rôle écologique important, ces deux groupes taxonomiques sont un excellent modèle pour étudier l’évolution, la connectivité et la résilience dans les sources hydrothermales. Ainsi, les objectifs de ma thèse sont de 1) déterminer les conséquences du mode de transmission des symbiotes sur leur évolution, 2) comparer la connectivité inter-sources entre les populations d’hôtes et de symbiotes, et 3) caractériser la méthylation de l'ADN chez les polychaetes des sources hydrothermales et déterminer si ce mécanisme épigénétique permet leur résilience. Ultimement, ces projets visent à identifier les modèles d’évolution, de colonisation et de résilience dans les sources hydrothermales du Pacifique nord-est afin de fournir des lignes directrices de conservation aux opérations minières et d’aider à l’établissement d’aires marines protégées.
[english] The industry is ready to exploit the mineral resources lying on the seafloor and the issuing of mining permits is imminent despite concerning knowledge gaps about the key evolutionary and ecological processes at play in these ecosystems. What are the evolutionary consequences of symbiosis which is ubiquitous in deep-sea benthic ecosystems? How are hydrothermal vents sites connected? What kind of adaptations enable the resilience of vent endemic species to their extreme and unpredictable environment? In the eastern Pacific, chemosynthetic-based communities are characterized by dense aggregations of vesicomyid clams (in hydrocarbon seeps) or tubeworms (in hydrothermal vents) which both offer habitat for many other species. Both invertebrates rely on chemolithotrophic bacteria for their nutrition. In the clams these symbionts are transmitted directly to the next generation through the eggs whereas in the tubeworms the symbionts are acquired de novo from the environment. The tubeworms also display striking phenotypic plasticity according to the physico-chemical conditions of their habitat. Because of their contrasting symbiont transmission mode, extended distribution, and ecological significance, these two taxonomic groups constitute an excellent model to study evolution, connectivity, and resilience in deep-sea chemosynthetic-based ecosystems. Thus, the objective of my thesis are to 1) identify the consequences of symbiont transmission mode on their evolution, 2) compare host and symbiont populations connectivity, and 3) characterize DNA methylation in deep-sea polychaetes and assess whether this epigenetic mechanism could explain their resilience. Ultimately, these projects aim to provide conservation guidelines for mining operations and help the establishment of marine protected areas.
Mots clés
- génomique,
- épigénétique,
- microbiologie,
- symbiose
Publications
Perez, M., Aroh, O., Sun, Y., Lan, Y., Juniper, S.K., Young, C.R., Angers, B., and Qian, P.-Y. 2023. Third-generation sequencing reveals the adaptive role of the epigenome in three deep-sea polychaetes. Molecular Biology and Evolution. doi:10.1093/molbev/msad172
Patra, A.K., Perez, M., Jang, S.-J., and Won, Y.-J. 2022. A regulatory hydrogenase gene cluster observed in the thioautotrophic symbiont of Bathymodiolus mussel in the East Pacific Rise. Scientific Reports 12(1): 22232. doi:10.1038/s41598-022-26669-y.
Lan, Y., Sun, J., Chen, C., Wang, H., Xiao, Y., Perez, M., Yang, Y., Kwan, Y.H., Sun, Y., Zhou, Y., Han, X., Miyazaki, J., Watsuji, T., Bissessur, D., Qiu, J.-W., Takai, K., and Qian, P.-Y. 2022. Endosymbiont population genomics sheds light on transmission mode, partner specificity, and stability of the scaly-foot snail holobiont. ISME Journal: 1–12. doi:10.1038/s41396-022-01261-4.
Perez, M., Wang, H., Angers, B., and Qian, P.-Y. 2022. Complete mitochondrial genome of Paralvinella palmiformis (Polychaeta: Alvinellidae). Mitochondrial DNA Part B 7(5): 786–788. doi:10.1080/23802359.2022.2071652.
Perez, M., Breusing, C., Angers, B., Beinart, R.A., Won, Y.-J., and Young, C.R. 2022. Divergent paths in the evolutionary history of maternally transmitted clam symbionts. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 289(1970): 20212137. doi:10.1098/rspb.2021.2137.
Perez, M., Sun, J., Xu, Q., and Qian, P.-Y. 2021. Structure and connectivity of hydrothermal vent communities along the mid-ocean ridges in the west Indian Ocean: A review. Frontiers in Marine Science 8: 1434. doi:10.3389/fmars.2021.744874.
Perez, M., Angers, B., Young, C.R., and Juniper, S.K. 2021. Shining light on a deep-sea bacterial symbiont population structure with CRISPR. Microbial Genomics 7(8): 000625. doi:10.1099/mgen.0.000625. (je vous parle de cet article ici)
Lee, W.-K., Juniper, S.K., Perez, M., Ju, S.-J., and Kim, S.-J. 2021. Diversity and characterization of bacterial communities of five co-occurring species at a hydrothermal vent on the Tonga Arc. Ecology and Evolution. doi:https://doi.org/10.1002/ece3.7343.
Angers, B., Perez, M., Menicucci, T., and Leung, C. 2020. Sources of epigenetic variation and their applications in natural populations. Evolutionary Applications 13(6): 1262–1278. doi:10.1111/eva.12946.
Perez, M., and Juniper, S.K. 2018. Is the trophosome of Ridgeia piscesae monoclonal? Symbiosis 74(1): 55–65. doi:10.1007/s13199-017-0490-7.
Perez, M., and Juniper, S.K. 2016. Insights into symbiont population structure among three vestimentiferan tubeworm host species at eastern Pacific spreading centers. Applied and Environmental Microbiology 82(17): 5197–5205. doi:10.1128/AEM.00953-16.
Forget, N.L., Perez, M., and Juniper, S.K. 2014. Molecular study of bacterial diversity within the trophosome of the vestimentiferan tubeworm Ridgeia piscesae. Marine Ecology 36: 35–44. doi:10.1111/maec.12169.
Cameron, C., and Perez, M. 2012. Spengelidae (Hemichordata: Enteropneusta) from the Eastern Pacific including a new species, Schizocardium californicum, from California. Zootaxa 3569: 79–88.
Bourses et prix
• Compute Canada Resource Allocation Competition - 17 To d'espace de stockage sur la grappe Béluga pour le projet "Third generation sequencing reveals genome-wide patterns of DNA methylation in marine invertebrates"
• Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarships-Doctoral Program – National Sciences and Engineering Council of Canada – 105,000 CAD$
• Bourse de stage international – Fonds de recherche du Québec Nature et technologies / CSBQ – 10,000 CAD$
• Michael Smith Foreign Study Supplements Program - National Sciences and Engineering Council of Canada – 6,000 CAD$
• Bourse Alma mater - Faculté des Arts et des Sciences de l'Université de Montréal - 5,000 CAD$
• Bourse Joseph-P.-Laberge - Département de Sciences Biologiques de l'Université de Montréal – 1,000 CAD$
• UVic Graduate Award - School of Earth and Ocean Sciences of the University of Victoria – 2.500 CAD$
Enseignement
2017- 2020:
BIO3203 Génétique Évolutive
BIO3831 Océanographie
BIO1334 Biodiversité I
2013-2017:
BIOL311 Biological Oceanography (University of Victoria)
EOS110 Oceans and Atmosphere (University of Victoria)
BIOL184 Biodiversity and Evolution (University of Victoria)
BIOL190B General Biology (University of Victoria)
2011:
BIO2431 Zoologie des Invertébrés