Human MCTS1-dependent translation of JAK2 is essential for IFN-γ immunity to mycobacteria.

Human inherited disorders of interferon-gamma (IFN-γ) immunity underlie severe mycobacterial diseases. We report X-linked recessive MCTS1 deficiency in men with mycobacterial disease from kindreds of different ancestries (from China, Finland, Iran, and Saudi Arabia). Complete deficiency of this translation re-initiation factor impairs the translation of a subset of proteins, including the kinase JAK2 in all cell types tested, including T lymphocytes and phagocytes. JAK2 expression is sufficiently low to impair cellular responses to interleukin-23 (IL-23) and partially IL-12, but not other JAK2-dependent cytokines. Defective responses to IL-23 preferentially impair the production of IFN-γ by innate-like adaptive mucosal-associated invariant T cells (MAIT) and γδ T lymphocytes upon mycobacterial challenge. Surprisingly, the lack of MCTS1-dependent translation re-initiation and ribosome recycling seems to be otherwise physiologically redundant in these patients. These findings suggest that X-linked recessive human MCTS1 deficiency underlies isolated mycobacterial disease by impairing JAK2 translation in innate-like adaptive T lymphocytes, thereby impairing the IL-23-dependent induction of IFN-γ

Impaired IL-23-dependent induction of IFN-gamma underlies mycobacterial disease in patients with inherited TYK2 deficiency

Human cells homozygous for rare loss-of-expression (LOE) TYK2 alleles have impaired, but not abolished, cellular responses to IFN-alpha/beta (underlying viral diseases in the patients) and to IL-12 and IL-23 (underlying mycobacterial diseases). Cells homozygous for the common P1104A TYK2 allele have selectively impaired responses to IL-23 (underlying isolated mycobacterial disease). We report three new forms of TYK2 deficiency in six patients from five families homozygous for rare TYK2 alleles (R864C, G996R, G634E, or G1010D) or compound heterozygous for P1104A and a rare allele (A928V). All these missense alleles encode detectable proteins. The R864C and G1010D alleles are hypomorphic and loss-of-function (LOF), respectively, across signaling pathways. By contrast, hypomorphic G996R, G634E, and A928V mutations selectively impair responses to IL-23, like P1104A. Impairment of the IL-23-dependent induction of IFN-gamma is the only mechanism of mycobacterial disease common to patients with complete TYK2 deficiency with or without TYK2 expression, partial TYK2 deficiency across signaling pathways, or rare or common partial TYK2 deficiency specific for IL-23 signaling.ANRS Nord-Sud ; CIBSS ; CODI ; Comité para el Desarrollo de la Investigación ; Fulbright Future Scholarshi

Human OTULIN haploinsufficiency impairs cell-intrinsic immunity to staphylococcal alpha-toxin

The molecular basis of interindividual clinical variability upon infection with Staphylococcus aureus is unclear. We describe patients with haploinsufficiency for the linear deubiquitinase OTULIN, encoded by a gene on chromosome 5p. Patients suffer from episodes of life-threatening necrosis, typically triggered by S. aureus infection. The disorder is phenocopied in patients with the 5p- (Cri-du-Chat) chromosomal deletion syndrome. OTULIN haploinsufficiency causes an accumulation of linear ubiquitin in dermal fibroblasts, but tumor necrosis factor receptor-mediated nuclear factor kappa B signaling remains intact. Blood leukocyte subsets are unaffected. The OTULIN-dependent accumulation of caveolin-1 in dermal fibroblasts, but not leukocytes, facilitates the cytotoxic damage inflicted by the staphylococcal virulence factor alpha-toxin. Naturally elicited antibodies against alpha-toxin contribute to incomplete clinical penetrance. Human OTULIN haploinsufficiency underlies life-threatening staphylococcal disease by disrupting cell-intrinsic immunity to alpha-toxin in nonleukocytic cells.Peer reviewe

Dominant-negative mutations in human IL6ST underlie hyper-IgE syndrome

Autosomal dominant hyper-IgE syndrome (AD-HIES) is typically caused by dominant-negative (DN) STAT3 mutations. Patients suffer from cold staphylococcal lesions and mucocutaneous candidiasis, severe allergy, and skeletal abnormalities. We report 12 patients from 8 unrelated kindreds with AD-HIES due to DN IL6ST mutations. We identified seven different truncating mutations, one of which was recurrent. The mutant alleles encode GP130 receptors bearing the transmembrane domain but lacking both the recycling motif and all four STAT3-recruiting tyrosine residues. Upon overexpression, the mutant proteins accumulate at the cell surface and are loss of function and DN for cellular responses to IL-6, IL-11, LIF, and OSM. Moreover, the patients’ heterozygous leukocytes and fibroblasts respond poorly to IL-6 and IL-11. Consistently, patients with STAT3 and IL6ST mutations display infectious and allergic manifestations of IL-6R deficiency, and some of the skeletal abnormalities of IL-11R deficiency. DN STAT3 and IL6ST mutations thus appear to underlie clinical phenocopies through impairment of the IL-6 and IL-11 response pathways

Inherited Human ITK Deficiency Impairs IFN-γ Immunity and Underlies Tuberculosis

Inborn errors of IFN-γ immunity can underlie tuberculosis (TB). We report three patients from two kindreds without EBV viremia or disease but with severe TB and inherited complete ITK deficiency, a condition associated with severe EBV disease that renders immunological studies challenging. They have CD4+ αβ T lymphocytopenia with a concomitant expansion of CD4-CD8- double-negative (DN) αβ and Vδ2- γδ T lymphocytes, both displaying a unique CD38+CD45RA+T-bet+EOMES- phenotype. Itk-deficient mice recapitulated an expansion of the γδ T and DN αβ T lymphocyte populations in the thymus and spleen, respectively. Moreover, the patients\u27 T lymphocytes secrete small amounts of IFN-γ in response to TCR crosslinking, mitogens, or forced synapse formation with autologous B lymphocytes. Finally, the patients\u27 total lymphocytes secrete small amounts of IFN-γ, and CD4+, CD8+, DN αβ T, Vδ2+ γδ T, and MAIT cells display impaired IFN-γ production in response to BCG. Inherited ITK deficiency undermines the development and function of various IFN-γ-producing T cell subsets, thereby underlying TB

Human IFN-γ immunity to mycobacteria is governed by both IL-12 and IL-23

Hundreds of patients with autosomal recessive, complete IL-12p40 or IL-12Rß1 deficiency have been diagnosed over the last 20 years. They typically suffer from invasive mycobacteriosis and, occasionally, from mucocutaneous candidiasis. Susceptibility to these infections is thought to be due to impairments of IL- 12–dependent IFN-? immunity and IL-23–dependent IL-17A/IL-17F immunity, respectively. We report here patients with autosomal recessive, complete IL- 12Rß2 or IL-23R deficiency, lacking responses to IL-12 or IL- 23 only, all of whom, unexpectedly, display mycobacteriosis without candidiasis. We show that aß T, ?d T, B, NK, ILC1, and ILC2 cells from healthy donors preferentially produce IFN-? in response to IL-12, whereas NKT cells and MAIT cells preferentially produce IFN-? in response to IL-23. We also show that the development of IFN-?–producing CD4+ T cells, including, in particular, mycobacterium-specific TH1* cells (CD45RA-CCR6+), is dependent on both IL-12 and IL-23. Last, we show that IL12RB1, IL12RB2, and IL23R have similar frequencies of deleterious variants in the general population. The comparative rarity of symptomatic patients with IL-12Rß2 or IL-23R deficiency, relative to IL-12Rß1 deficiency, is, therefore, due to lower clinical penetrance. There are fewer symptomatic IL-23R– and IL-12Rß2–deficient than IL-12Rß1–deficient patients, not because these genetic disorders are rarer, but because the isolated absence of IL-12 or IL-23 is, in part, compensated by the other cytokine for the production of IFN-?, thereby providing some protection against mycobacteria. These experiments of nature show that human IL-12 and IL-23 are both required for optimal IFN-?–dependent immunity to mycobacteria, both individually and much more so cooperatively

Rôle des protistes hétérotrophes marins dans le cycle du carbone océanique par génomique en cellule unique

Unicellular eukaryotes (protists) have important roles in the biogeochemical cycles of the ocean. First, although on average less abundant than cyanobacteria, photosynthetic protists account for a large proportion of net primary production. Since they are relatively easier to culture, photosynthetic organisms are relatively more studied and their genomes represent a large fraction of the genomes of marine protists available in databases. On the other hand, heterotrophic organisms require much more work for cultivation and are therefore much less well known. Moreover, the majority of genomes of heterotrophic protists sequenced to date concern organisms of interest to humans (plant pests, pathogenic organisms), but the choice of these organisms as study models does not reflect their ecological interest.The objective of this thesis is to study, using a single-cell genomic approach, several heterotrophic picoeucaryotes, that are highly abundant in the open oceans and have not yet been cultivated. For this purpose, a protocol for sequencing, assembling and annotation of genomes from single cells has been developed.The genomes of seven stramenopile lineages have been partially reconstructed and annotated, making it possible to confirm in a robust way the phylogeny of stramenopiles obtained by ribosomal markers, and, more important, to formulate hypotheses regarding their specialization in terms of mobility or trophic mode.Particularly, the comparison of gene repertoires of carbohydrate degradation indicates likely different food spectra in the organisms studied.In addition, the combined use of these genomes and metagenomic sequences from the Tara Oceans expedition made it possible to describe the geographical distribution of these organisms as well as the genetic distance between environmental populations and our reference genomes. The correlation of these distributions with the environmental parameters measured at the sampling points shows that temperature is a key factor in the distribution of these microorganisms. In addition, the use of metatranscriptomic data from the expedition allowed us to distinguish different expression profiles - potentially corresponding to different physiological states - in the most cosmopolitan lineage studied.In conclusion, this thesis shows that there is a strong genomic diversity to be explored in heterotrophic marine protists, allowing us to make hypotheses about their trophic modes. It also demonstrates the value of single-cell genomics, in particular its complementarity with metagenomic and metatranscriptomic approaches for the comprehensive understanding of marine ecosystems.Les eucaryotes unicellulaires (protistes), ont des rôles extrêmement importants dans les cycles biogéochimiques des océans. Tout d’abord, bien qu’en moyenne moins abondants que les cyanobactéries, les protistes photosynthétiques représentent une grande part de la production primaire nette. Étant relativement plus faciles à mettre en culture, les organismes photosynthétiques sont relativement plus étudiés et leurs génomes représentent une grande fraction des génomes de protistes marins disponibles dans les bases de données. En revanche, les organismes hétérotrophes demandent un travail beaucoup plus important pour la mise en culture et sont par conséquent beaucoup moins bien connus. De plus, la majorité des génomes de protistes hétérotrophes séquencés à ce jour concernent des organismes d’intérêt pour l’homme (parasites de plantes, organismes pathogènes), mais le choix de ces organismes comme modèles d’étude ne reflète pas leur intérêt écologique.L’objectif de cette thèse est d’étudier par une approche de génomique en cellule unique certains picoeucaryotes hétérotrophes, fortement abondants dans les océans ouverts et encore non cultivés à ce jour. Pour cela, un protocole de séquençage, d’assemblage et d’annotation de génome à partir de cellules uniques a été mis en place.Le génome de sept lignées de straménopiles a été partiellement reconstruit et annoté, permettant de confirmer de façon robuste la phylogénie des straménopiles obtenue par les marqueurs ribosomiques, mais surtout de formuler des hypothèses quant à leur spécialisation en termes de mobilité ou de mode trophique.En particulier, la comparaison des répertoires de gènes permettant la dégradation des carbohydrates indique des régimes alimentaires probablement différents chez les organismes étudiés.Par ailleurs, l’utilisation combinée de ces génomes et des séquences métagénomiques de l’expédition Tara Oceans a permis de décrire la distribution géographique de ces organismes ainsi que la distance génétique des populations à nos génomes de références. La corrélation de ces distributions avec les paramètres environnementaux mesurés aux points d’échantillonnages montrent que la température est un facteur clé de la distribution de ces micro-organismes. De plus, l’utilisation des données métatranscriptomiques de l’expédition nous a permis de distinguer différents profils d’expression – correspondant potentiellement à différents états physiologiques – chez la lignée la plus cosmopolite étudiée.En conclusion, cette thèse montre qu’il existe une forte diversité génomique à explorer chez les protistes marins hétérotrophes, permettant notamment d’émettre des hypothèses sur leurs modes trophiques. Elle démontre également l’intérêt de la génomique en cellule unique, en particulier sa complémentarité avec les approches métagénomiques et métatranscriptomiques pour la compréhension exhaustive des écosystèmes marins

Rôle des protistes hétérotrophes marins dans le cycle du carbone océanique par génomique en cellule unique

Unicellular eukaryotes (protists) have important roles in the biogeochemical cycles of the ocean. First, although on average less abundant than cyanobacteria, photosynthetic protists account for a large proportion of net primary production. Since they are relatively easier to culture, photosynthetic organisms are relatively more studied and their genomes represent a large fraction of the genomes of marine protists available in databases. On the other hand, heterotrophic organisms require much more work for cultivation and are therefore much less well known. Moreover, the majority of genomes of heterotrophic protists sequenced to date concern organisms of interest to humans (plant pests, pathogenic organisms), but the choice of these organisms as study models does not reflect their ecological interest.The objective of this thesis is to study, using a single-cell genomic approach, several heterotrophic picoeucaryotes, that are highly abundant in the open oceans and have not yet been cultivated. For this purpose, a protocol for sequencing, assembling and annotation of genomes from single cells has been developed.The genomes of seven stramenopile lineages have been partially reconstructed and annotated, making it possible to confirm in a robust way the phylogeny of stramenopiles obtained by ribosomal markers, and, more important, to formulate hypotheses regarding their specialization in terms of mobility or trophic mode.Particularly, the comparison of gene repertoires of carbohydrate degradation indicates likely different food spectra in the organisms studied.In addition, the combined use of these genomes and metagenomic sequences from the Tara Oceans expedition made it possible to describe the geographical distribution of these organisms as well as the genetic distance between environmental populations and our reference genomes. The correlation of these distributions with the environmental parameters measured at the sampling points shows that temperature is a key factor in the distribution of these microorganisms. In addition, the use of metatranscriptomic data from the expedition allowed us to distinguish different expression profiles - potentially corresponding to different physiological states - in the most cosmopolitan lineage studied.In conclusion, this thesis shows that there is a strong genomic diversity to be explored in heterotrophic marine protists, allowing us to make hypotheses about their trophic modes. It also demonstrates the value of single-cell genomics, in particular its complementarity with metagenomic and metatranscriptomic approaches for the comprehensive understanding of marine ecosystems.Les eucaryotes unicellulaires (protistes), ont des rôles extrêmement importants dans les cycles biogéochimiques des océans. Tout d’abord, bien qu’en moyenne moins abondants que les cyanobactéries, les protistes photosynthétiques représentent une grande part de la production primaire nette. Étant relativement plus faciles à mettre en culture, les organismes photosynthétiques sont relativement plus étudiés et leurs génomes représentent une grande fraction des génomes de protistes marins disponibles dans les bases de données. En revanche, les organismes hétérotrophes demandent un travail beaucoup plus important pour la mise en culture et sont par conséquent beaucoup moins bien connus. De plus, la majorité des génomes de protistes hétérotrophes séquencés à ce jour concernent des organismes d’intérêt pour l’homme (parasites de plantes, organismes pathogènes), mais le choix de ces organismes comme modèles d’étude ne reflète pas leur intérêt écologique.L’objectif de cette thèse est d’étudier par une approche de génomique en cellule unique certains picoeucaryotes hétérotrophes, fortement abondants dans les océans ouverts et encore non cultivés à ce jour. Pour cela, un protocole de séquençage, d’assemblage et d’annotation de génome à partir de cellules uniques a été mis en place.Le génome de sept lignées de straménopiles a été partiellement reconstruit et annoté, permettant de confirmer de façon robuste la phylogénie des straménopiles obtenue par les marqueurs ribosomiques, mais surtout de formuler des hypothèses quant à leur spécialisation en termes de mobilité ou de mode trophique.En particulier, la comparaison des répertoires de gènes permettant la dégradation des carbohydrates indique des régimes alimentaires probablement différents chez les organismes étudiés.Par ailleurs, l’utilisation combinée de ces génomes et des séquences métagénomiques de l’expédition Tara Oceans a permis de décrire la distribution géographique de ces organismes ainsi que la distance génétique des populations à nos génomes de références. La corrélation de ces distributions avec les paramètres environnementaux mesurés aux points d’échantillonnages montrent que la température est un facteur clé de la distribution de ces micro-organismes. De plus, l’utilisation des données métatranscriptomiques de l’expédition nous a permis de distinguer différents profils d’expression – correspondant potentiellement à différents états physiologiques – chez la lignée la plus cosmopolite étudiée.En conclusion, cette thèse montre qu’il existe une forte diversité génomique à explorer chez les protistes marins hétérotrophes, permettant notamment d’émettre des hypothèses sur leurs modes trophiques. Elle démontre également l’intérêt de la génomique en cellule unique, en particulier sa complémentarité avec les approches métagénomiques et métatranscriptomiques pour la compréhension exhaustive des écosystèmes marins

Role of heterotrophic marine protists in the oceanic carbon cycle using single-cell genomics

Les eucaryotes unicellulaires (protistes), ont des rôles extrêmement importants dans les cycles biogéochimiques des océans. Tout d’abord, bien qu’en moyenne moins abondants que les cyanobactéries, les protistes photosynthétiques représentent une grande part de la production primaire nette. Étant relativement plus faciles à mettre en culture, les organismes photosynthétiques sont relativement plus étudiés et leurs génomes représentent une grande fraction des génomes de protistes marins disponibles dans les bases de données. En revanche, les organismes hétérotrophes demandent un travail beaucoup plus important pour la mise en culture et sont par conséquent beaucoup moins bien connus. De plus, la majorité des génomes de protistes hétérotrophes séquencés à ce jour concernent des organismes d’intérêt pour l’homme (parasites de plantes, organismes pathogènes), mais le choix de ces organismes comme modèles d’étude ne reflète pas leur intérêt écologique.L’objectif de cette thèse est d’étudier par une approche de génomique en cellule unique certains picoeucaryotes hétérotrophes, fortement abondants dans les océans ouverts et encore non cultivés à ce jour. Pour cela, un protocole de séquençage, d’assemblage et d’annotation de génome à partir de cellules uniques a été mis en place.Le génome de sept lignées de straménopiles a été partiellement reconstruit et annoté, permettant de confirmer de façon robuste la phylogénie des straménopiles obtenue par les marqueurs ribosomiques, mais surtout de formuler des hypothèses quant à leur spécialisation en termes de mobilité ou de mode trophique.En particulier, la comparaison des répertoires de gènes permettant la dégradation des carbohydrates indique des régimes alimentaires probablement différents chez les organismes étudiés.Par ailleurs, l’utilisation combinée de ces génomes et des séquences métagénomiques de l’expédition Tara Oceans a permis de décrire la distribution géographique de ces organismes ainsi que la distance génétique des populations à nos génomes de références. La corrélation de ces distributions avec les paramètres environnementaux mesurés aux points d’échantillonnages montrent que la température est un facteur clé de la distribution de ces micro-organismes. De plus, l’utilisation des données métatranscriptomiques de l’expédition nous a permis de distinguer différents profils d’expression – correspondant potentiellement à différents états physiologiques – chez la lignée la plus cosmopolite étudiée.En conclusion, cette thèse montre qu’il existe une forte diversité génomique à explorer chez les protistes marins hétérotrophes, permettant notamment d’émettre des hypothèses sur leurs modes trophiques. Elle démontre également l’intérêt de la génomique en cellule unique, en particulier sa complémentarité avec les approches métagénomiques et métatranscriptomiques pour la compréhension exhaustive des écosystèmes marins.Unicellular eukaryotes (protists) have important roles in the biogeochemical cycles of the ocean. First, although on average less abundant than cyanobacteria, photosynthetic protists account for a large proportion of net primary production. Since they are relatively easier to culture, photosynthetic organisms are relatively more studied and their genomes represent a large fraction of the genomes of marine protists available in databases. On the other hand, heterotrophic organisms require much more work for cultivation and are therefore much less well known. Moreover, the majority of genomes of heterotrophic protists sequenced to date concern organisms of interest to humans (plant pests, pathogenic organisms), but the choice of these organisms as study models does not reflect their ecological interest.The objective of this thesis is to study, using a single-cell genomic approach, several heterotrophic picoeucaryotes, that are highly abundant in the open oceans and have not yet been cultivated. For this purpose, a protocol for sequencing, assembling and annotation of genomes from single cells has been developed.The genomes of seven stramenopile lineages have been partially reconstructed and annotated, making it possible to confirm in a robust way the phylogeny of stramenopiles obtained by ribosomal markers, and, more important, to formulate hypotheses regarding their specialization in terms of mobility or trophic mode.Particularly, the comparison of gene repertoires of carbohydrate degradation indicates likely different food spectra in the organisms studied.In addition, the combined use of these genomes and metagenomic sequences from the Tara Oceans expedition made it possible to describe the geographical distribution of these organisms as well as the genetic distance between environmental populations and our reference genomes. The correlation of these distributions with the environmental parameters measured at the sampling points shows that temperature is a key factor in the distribution of these microorganisms. In addition, the use of metatranscriptomic data from the expedition allowed us to distinguish different expression profiles - potentially corresponding to different physiological states - in the most cosmopolitan lineage studied.In conclusion, this thesis shows that there is a strong genomic diversity to be explored in heterotrophic marine protists, allowing us to make hypotheses about their trophic modes. It also demonstrates the value of single-cell genomics, in particular its complementarity with metagenomic and metatranscriptomic approaches for the comprehensive understanding of marine ecosystems

Rôle des protistes hétérotrophes marins dans le cycle du carbone océanique par génomique en cellule unique

Unicellular eukaryotes (protists) have important roles in the biogeochemical cycles of the ocean. First, although on average less abundant than cyanobacteria, photosynthetic protists account for a large proportion of net primary production. Since they are relatively easier to culture, photosynthetic organisms are relatively more studied and their genomes represent a large fraction of the genomes of marine protists available in databases. On the other hand, heterotrophic organisms require much more work for cultivation and are therefore much less well known. Moreover, the majority of genomes of heterotrophic protists sequenced to date concern organisms of interest to humans (plant pests, pathogenic organisms), but the choice of these organisms as study models does not reflect their ecological interest.The objective of this thesis is to study, using a single-cell genomic approach, several heterotrophic picoeucaryotes, that are highly abundant in the open oceans and have not yet been cultivated. For this purpose, a protocol for sequencing, assembling and annotation of genomes from single cells has been developed.The genomes of seven stramenopile lineages have been partially reconstructed and annotated, making it possible to confirm in a robust way the phylogeny of stramenopiles obtained by ribosomal markers, and, more important, to formulate hypotheses regarding their specialization in terms of mobility or trophic mode.Particularly, the comparison of gene repertoires of carbohydrate degradation indicates likely different food spectra in the organisms studied.In addition, the combined use of these genomes and metagenomic sequences from the Tara Oceans expedition made it possible to describe the geographical distribution of these organisms as well as the genetic distance between environmental populations and our reference genomes. The correlation of these distributions with the environmental parameters measured at the sampling points shows that temperature is a key factor in the distribution of these microorganisms. In addition, the use of metatranscriptomic data from the expedition allowed us to distinguish different expression profiles - potentially corresponding to different physiological states - in the most cosmopolitan lineage studied.In conclusion, this thesis shows that there is a strong genomic diversity to be explored in heterotrophic marine protists, allowing us to make hypotheses about their trophic modes. It also demonstrates the value of single-cell genomics, in particular its complementarity with metagenomic and metatranscriptomic approaches for the comprehensive understanding of marine ecosystems.Les eucaryotes unicellulaires (protistes), ont des rôles extrêmement importants dans les cycles biogéochimiques des océans. Tout d’abord, bien qu’en moyenne moins abondants que les cyanobactéries, les protistes photosynthétiques représentent une grande part de la production primaire nette. Étant relativement plus faciles à mettre en culture, les organismes photosynthétiques sont relativement plus étudiés et leurs génomes représentent une grande fraction des génomes de protistes marins disponibles dans les bases de données. En revanche, les organismes hétérotrophes demandent un travail beaucoup plus important pour la mise en culture et sont par conséquent beaucoup moins bien connus. De plus, la majorité des génomes de protistes hétérotrophes séquencés à ce jour concernent des organismes d’intérêt pour l’homme (parasites de plantes, organismes pathogènes), mais le choix de ces organismes comme modèles d’étude ne reflète pas leur intérêt écologique.L’objectif de cette thèse est d’étudier par une approche de génomique en cellule unique certains picoeucaryotes hétérotrophes, fortement abondants dans les océans ouverts et encore non cultivés à ce jour. Pour cela, un protocole de séquençage, d’assemblage et d’annotation de génome à partir de cellules uniques a été mis en place.Le génome de sept lignées de straménopiles a été partiellement reconstruit et annoté, permettant de confirmer de façon robuste la phylogénie des straménopiles obtenue par les marqueurs ribosomiques, mais surtout de formuler des hypothèses quant à leur spécialisation en termes de mobilité ou de mode trophique.En particulier, la comparaison des répertoires de gènes permettant la dégradation des carbohydrates indique des régimes alimentaires probablement différents chez les organismes étudiés.Par ailleurs, l’utilisation combinée de ces génomes et des séquences métagénomiques de l’expédition Tara Oceans a permis de décrire la distribution géographique de ces organismes ainsi que la distance génétique des populations à nos génomes de références. La corrélation de ces distributions avec les paramètres environnementaux mesurés aux points d’échantillonnages montrent que la température est un facteur clé de la distribution de ces micro-organismes. De plus, l’utilisation des données métatranscriptomiques de l’expédition nous a permis de distinguer différents profils d’expression – correspondant potentiellement à différents états physiologiques – chez la lignée la plus cosmopolite étudiée.En conclusion, cette thèse montre qu’il existe une forte diversité génomique à explorer chez les protistes marins hétérotrophes, permettant notamment d’émettre des hypothèses sur leurs modes trophiques. Elle démontre également l’intérêt de la génomique en cellule unique, en particulier sa complémentarité avec les approches métagénomiques et métatranscriptomiques pour la compréhension exhaustive des écosystèmes marins