Résumé
La mondialisation a facilité la propagation d'agents pathogènes, rendant les invasions biologiques préoccupantes pour la biodiversité, la santé humaine et vétérinaire, et les conditions socio-économiques. Pour gérer efficacement les espèces invasives, il faut identifier les voies d'invasion et comprendre les processus démographiques et adaptatifs. Les approches de génétique des populations sont adaptées à ces questions.Ma thèse examine les parasites du paludisme humain, Plasmodium falciparum et Plasmodium vivax, qui causent plus de 600 000 décès par an. L'Amérique latine a été le dernier continent colonisé par ces parasites, engendrant une adaptation à de nouvelles populations humaines et à différents vecteurs. De plus, Plasmodium simium, dérivé de P. vivax par transfert du parasite de l'humain au singe, est apparu au Brésil. P. simium peut infecter plusieurs espèces de singes et l'humain, tandis que P. vivax infecte uniquement l'humain.Cette thèse explore les voies de colonisation des Plasmodium en Amérique latine, leurs structures et variations génétiques, leur histoire évolutive et les traces d'adaptation génétique à de nouveaux environnements. J'ai analysé les polymorphismes génétiques de centaines de génomes avec des techniques de génomique des populations.Dans le premier chapitre, j'ai exploré l'adaptation génomique de P. falciparum en Amérique latine. Des analyses génétiques de 2 635 isolats d'Afrique, d'Asie, d'Océanie et des Amériques ont confirmé que les populations américaines modernes de P. falciparum proviennent de deux introductions indépendantes d'Afrique. Cela a créé deux groupes génétiques distincts, l'un dans le nord (Haïti et Colombie) et l'autre dans le sud (Guyane française et Brésil), avec des populations métissées au Pérou. L'analyse du génome a révélé des signaux de sélection positive récents et anciens, notamment dans les gènes liés à l'interaction avec l'hôte et à la résistance aux médicaments. Le deuxième chapitre est consacré à l'histoire de l'invasion de P. vivax en Amérique latine. L'analyse des polymorphismes génomiques de 620 souches de populations anciennes (Europe) et modernes (Afrique, Asie, Océanie et Amérique latine) a révélé deux groupes en Amérique latine : l'un dans le bassin de l'Amazone et l'autre en Amérique centrale et en Colombie. Mes analyses suggèrent que les populations actuelles d'Amérique latine dérivent principalement d'une lignée européenne éteinte, avec des contributions de populations non échantillonnées probablement originaires d'Afrique de l'Ouest lors des migrations post-coloniales de la fin du 19e siècle.Le troisième chapitre traite de l'histoire évolutive de P. simium et du paludisme zoonotique. L'étude des polymorphismes génomiques de 19 souches de P. simium et de 408 isolats de P. vivax a révélé que P. simium est probablement apparu il y a 100 à 200 ans après un saut d'hôte impliquant des souches de P. vivax mexicaines, peut-être introduit par des soldats confédérés au Brésil. Un autre saut d'hôte indépendant pourrait avoir eu lieu il y a 80-100 ans au Brésil. La découverte d'infections naturelles à P. vivax chez des singes en Colombie, proches des souches asiatiques et océaniennes, suggère une réinvasion de P. vivax chez les singes due aux migrations humaines récentes. Un échantillon métissé entre P. simium et P. vivax remet en question l'isolement génétique de ces deux espèces. Des signatures de sélection dans les génomes de P. simium ont été trouvées dans des gènes impliqués dans les interactions avec les hôtes primates et humains, et des vecteurs spécifiques de l'Amazonie. Cette thèse offre une nouvelle perspective sur l'invasion de l'Amérique latine par P. falciparum et P. vivax et sur l'histoire évolutive de P. simium en tant que zoonose inversée. Les résultats des chapitres sont essentiels pour les efforts de contrôle et d'éradication du paludisme en Amérique latine.