Changes in functional composition and gene expression in eukaryotic plankton at the Atlantic-Arctic Polar front

• Main Authors: Frémont, Paul, da Silva, Corinne, Campese, Lucia, Villar, Émilie, Rastogi, Achal, Aury, Jean-Marc, Bowler, Chris, Boss, Lee Karp, Wincker, Patrick, Pelletier, Eric, Gehlen, Marion, Iudicone, Daniele, Jaillon, Olivier
• Other Authors: Laboratoire de Bioinformatique pour la Génomique et la Biodiversité (LBGB), 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)-Genoscope - Centre national de séquençage Evry (GENOSCOPE), 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)-NANTES UNIVERSITÉ - École Centrale de Nantes (Nantes Univ - ECN), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Université australe du Chili, 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)
• Format: Report
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2023
• Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio]; Arctic; Arctic Ocean; Atlantic Arctic; Atlantic-Arctic; Climate change; North Atlantic
• Online Access: https://hal.science/hal-04328288; https://doi.org/10.1101/2022.11.01.514737

Abstract Planktonic communities are shaped by ocean currents and participate in multiple global biogeochemical cycles. Unraveling how the functions of communities respond to strong environmental gradients will improve our understanding of the interactions between climate change and marine ecosystems. Here, we investigate changes in functions and gene expression of eukaryotic plankton transiting between the North Atlantic Ocean (NAO) in winter and the Arctic Ocean (AO) in spring/summer using metatranscriptomes and metagenomes from Tara Oceans. In Arctic communities, functions involved in maintaining the protein pool and translation machinery appear to be more active. Four major phylogenetically distant algal groups are abundant in both basins and show similar strategies at transcriptional level, including increased expression of some functions related to cold acclimation. These results shade lights on gene expression strategies shared by cosmopolitan phototrophs of widely separated lineages.