Epigenetic variations are more substantial than genetic variations in rapid adaptation of oyster to Pacific oyster mortality syndrome

• Published in: Science Advances
• Main Authors: Gawra, Janan, Valdivieso, Alejandro, Roux, Fabrice, Laporte, Martin, de Lorgeril, Julien, Gueguen, Yannick, Saccas, Mathilde, Escoubas, Jean-Michel, Montagnani, C., Grunau, Christoph, Destoumieux-Garzon, Delphine, Lagarde, Franck, Leroy, Marc, A, Haffner, Philippe, Petton, Bruno, Cosseau, Celine, Morga, Benjamin, Dégremont, Lionel, Mitta, Guillaume, Vidal-Dupiol, Jeremie
• Other Authors: Interactions Hôtes-Pathogènes-Environnements (IHPE), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD), Laboratoire des Interactions Plantes Microbes Environnement (LIPME), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec, Ecologie marine tropicale des océans Pacifique et Indien (ENTROPIE Nouvelle-Calédonie ), Institut de Recherche pour le Développement (IRD Nouvelle-Calédonie )-Délégation Ifremer de Nouvelle-Calédonie, Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Environnement Ressources Languedoc Roussillon (LERLR), Unité Littoral (LITTORAL), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), MARine Biodiversity Exploitation and Conservation - MARBEC (UMR MARBEC ), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité Adaptation et Santé des Invertébrés Marins (ASIM), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Ecosystèmes Insulaires Océaniens (UMR 241) (EIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de la Polynésie Française (UPF)-Institut Louis Malardé Papeete (ILM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD), This projet was also founded by by the FEAMP project GESTINNOV (grant no. PFEA470020FA1000007), and by Ifremer (grant politique de site GEM), ANR-14-CE19-0023,DECIPHER,Déchiffrage des maladies multifactorielles: cas des mortalités de l'huître(2014), ANR-19-CE20-0004,DECICOMP,Déchiffrer toute la complexité du syndrome de mortalité des huîtres du Pacifique pour modéliser le risque épidémiologique.(2019), ANR-10-LABX-0041,TULIP,Towards a Unified theory of biotic Interactions: the roLe of environmental(2010), European Project: 678589,H2020,H2020-SFS-2015-2,VIVALDI(2016)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2023
• Subjects: [SDV.GEN.GA]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics; [SDV.BA.MVSA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology/Veterinary medicine and animal Health; [SDV.BID.EVO]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Populations and Evolution [q-bio.PE]; Pacific; Pacific oyster
• Online Access: https://hal.science/hal-04202595; https://hal.science/hal-04202595/document; https://hal.science/hal-04202595/file/sciadv.adh8990.pdf; https://doi.org/10.1126/sciadv.adh8990

International audience Disease emergence is accelerating with global changes. Understanding by which mechanisms host populations can rapidly adapt will be crucial for management practices. Pacific oyster mortality syndrome (POMS) imposes a substantial and recurrent selective pressure on oyster populations, and rapid adaptation may arise through genetics and epigenetics. In this study, we used (epi)genome-wide association mapping to show that oysters differentially exposed to POMS displayed genetic and epigenetic signatures of selection. Consistent with higher resistance to POMS, the genes targeted included many genes in several pathways related to immunity. By combining correlation, DNA methylation quantitative trait loci, and variance partitioning, we revealed that a third of phenotypic variation was explained by interactions between the genetic and epigenetic information, ~14% by the genome, and up to 25% by the epigenome alone. Similar to genetically based adaptation, epigenetic mechanisms notably governing immune responses can contribute substantially to the rapid adaptation of hosts to emerging infectious diseases.