Published December 2023
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Journal article
Host transcriptomic plasticity and photosymbiotic fidelity underpin $Pocillopora$ acclimatization across thermal regimes in the Pacific Ocean
Creators
- Armstrong, Eric
- Lê-Hoang, Julie
- Carradec, Quentin
- Aury, Jean-Marc
- Noel, Benjamin
- Hume, Benjamin
- Voolstra, Christian
- Poulain, Julie
- Belser, Caroline
- Paz-García, David
- Cruaud, Corinne
- Labadie, Karine
- da Silva, Corinne
- Moulin, Clémentine
- Boissin, Emilie
- Bourdin, Guillaume
- Iwankow, Guillaume
- Romac, Sarah
- Agostini, Sylvain
- Banaigs, Bernard
- Boss, Emmanuel
- Bowler, Chris
- de Vargas, Colomban
- Douville, Eric
- Flores, Michel
- Forcioli, Didier
- Furla, Paola
- Galand, Pierre
- Gilson, Eric
- Lombard, Fabien
- Pesant, Stéphane
- Reynaud, Stéphanie
- Sullivan, Matthew
- Sunagawa, Shinichi
- Thomas, Olivier
- Troublé, Romain
- Thurber, Rebecca
- Zoccola, Didier
- Planes, Serge
- Allemand, Denis
- Wincker, Patrick
Contributors
Others:
- Génomique métabolique (UMR 8030) ; Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE) ; Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Global Oceans Systems Ecology & Evolution - Tara Oceans (GOSEE) ; Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Aix Marseille Université (AMU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université de Toulon (UTLN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord])-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-European Molecular Biology Laboratory (EMBL)-École Centrale de Nantes (Nantes Univ - ECN) ; Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Université australe du Chili
- Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement (CRIOBE) ; Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Universität Konstanz
- Centro de Investigaciones Biologicas del Noroeste [Mexico] (CONACYT-CIBNOR) ; Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología [Mexico] (CONACYT)
- Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE) ; Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
- Fondation Tara Ocean
- University of Maine
- Station biologique de Roscoff (SBR) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Shimoda Marine Research Center ; Université de Tsukuba = University of Tsukuba
- Institut de biologie de l'ENS Paris (IBENS) ; Département de Biologie - ENS Paris ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Adaptation et diversité en milieu marin (ADMM) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE) ; Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC) ; Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE) ; Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Weizmann Institute of Science [Rehovot, Israël]
- Institut de Recherche sur le Cancer et le Vieillissement (IRCAN) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
- Laboratoire International Associé Réponse des Organismes et Populations face au Stress Environnemental - Université Côte d'Azur - Centre Scientifique de Monaco (LIA ROPSE) ; Université Côte d'Azur - Centre Scientifique de Monaco
- Laboratoire d'Ecogéochimie des environnements benthiques (LECOB) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Centre Hospitalier Universitaire de Nice (CHU Nice)
- FHU OncoAge - Pathologies liées à l'âge [CHU Nice] (OncoAge) ; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
- Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- European Bioinformatics Institute [Hinxton] (EMBL-EBI) ; EMBL Heidelberg
- Ohio State University [Columbus] (OSU)
- Institute of Microbiology and Swiss Institute of Bioinformatics
- Microbiology, School of Biological and Chemical Sciences, University of Galway, Ireland
- Tara Expéditions
- Tara Ocean Foundation
- Oregon State University (OSU)
- ANR-10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010)
Description
Heat waves are causing declines in coral reefs globally. Coral thermal responses depend on multiple, interacting drivers, such as past thermal exposure, endosymbiont community composition, and host genotype. This makes the understanding of their relative roles in adaptive and/or plastic responses crucial for anticipating impacts of future warming. Here, we extracted DNA and RNA from 102 $Pocillopora$ colonies collected from 32 sites on 11 islands across the Pacific Ocean to characterize host-photosymbiont fidelity and to investigate patterns of gene expression across a historical thermal gradient. We report high host-photosymbiont fidelity and show that coral and microalgal gene expression respond to different drivers. Differences in photosymbiotic association had only weak impacts on host gene expression, which was more strongly correlated with the historical thermal environment, whereas, photosymbiont gene expression was largely determined by microalgal lineage. Overall, our results reveal a three-tiered strategy of thermal acclimatization in $Pocillopora$ underpinned by host-photosymbiont specificity, host transcriptomic plasticity, and differential photosymbiotic association under extreme warming.
Abstract
International audienceAdditional details
Identifiers
- URL
- https://cea.hal.science/cea-04171796
- URN
- urn:oai:HAL:cea-04171796v1
Origin repository
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- UNICA