Evolution du génome eucaryote

L’équipe « Evolution du génome eucaryote » fait partie de l’UMR 7138 depuis sa création (1er Jan. 2003) sous le nom « génétique et évolution ». Nos recherches portent sur l’évolution moléculaire des génomes. 

Différents sujets de recherche sont ainsi étudiés :

  • Eléments transposables et évolution des génomes :

Stratégies évolutives des différents éléments transposables (TEs) de type rétrotransposons: copia, gypsy et à tyrosine recombinase

Rôle des TEs dans les réarrangements chromosomiques et la spéciation

Rôle des TEs dans le transfert de genes chez les Eucaryotes

Réponse des TEs aux changements environnementaux

  • Forces évolutives et évolution des génomes :

Dynamique des microsatellites dans les séquences codantes

Développement de nouveaux test de neutralité

Existe-t-il des contraintes dans l’ordre des mutations?

Effet de l’anthropisation sur les populations de Cervus elaphus en île-de-France

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  • Eléments transposables et évolution des génomes.

Les éléments transposables constituent une part importante des génomes eucaryotes. De par leur nombre de copies et leur mobilité, ils sont générateurs de diversité génétique et participent largement à l’évolution des génomes. Ces éléments sont intéressants à deux niveaux: d’une part ce sont des séquences qui ont eu un succès évolutif, et d’autre part elles ont un impact sur les génomes.

Par l’étude des différentes super-familles d’éléments transposables dans l’ensemble des génomes eucaryotes, nous recherchons les différentes stratégies évolutives permettant d’expliquer leurs succès évolutifs. A une échelle de temps plus courte, nous nous intéressons à la réponse des éléments transposables à des variations de l’environnement, nos modèles sont alors des annélides ou des crustacés.

Enfin, nous nous intéressons au rôle des éléments transposables dans les remaniements chromosomiques des poissons antarctiques du genre Trematomus.

  • Forces évolutives et évolution des génomes

Les différentes séquences qui constituent un génome sont soumises aux forces évolutives que sont la mutation, la dérive et la sélection. Ce sont ces forces qui vont façonner les génomes eucaryotes. Nous nous intéressons à mesurer leur impact principalement au niveau des gènes en nous focalisant d’une part sur les séquences microsatellites, et d’autre part aux locus en interactions (phénomène d’épistasie). Par ailleurs, cela nous à amener à développer de nouveaux tests pour tester le modèle neutre de référence, l’équilibre mutation-dérive.

Résultats importants

  • Eléments transposables et évolution des génomes.

Nous avons montrés que les éléments DIRS1 avaient eu un succès évolutifs important contrairement à ce qui avait été décrit jusqu’à présents. Par ailleurs, nous avons montré que les éléments transposables des super-familles gypsy et copia avaient des stratégies évolutives différentes. En particulier, au sein des métazoaires, les éléments copia de la famille GalEa doivent leur succès évolutif à une stratégie particulière que nous avons nommée « domino’s day spreading ».

  • Forces évolutives et évolution des génomes

Par l’analyse des génomes de quatre primates (homme, chimpanzé, orang-outang, et macaque), nous avons montré, qu’au sein des séquences codantes les répétitions en tandem (SSRs) présentaient un taux de substitution deux fois plus grand que les autres séquences. De plus, nous observonsque malgré que de nombreux SSRs codants soient créer ou perdus par substitutions dans les différentes lignées de primates, leur nombre reste constant. Nous avons donc estimé le coût en terme de “fitness” des mono-SSRs et montré qu’il augmentait avec le nombre d’unité répétée.

Projets

  • Eléments transposables et évolution des génomes.

La stratégie évolutive des éléments GalEa est une réussite uniquement chez les métazoaires, par contre chez les plantes cette famille d’éléments est absente, nous voulons déterminer par l’analyse d’autres phylum la limite du succès de ces éléments. La stratégie domino‘s day implique des périodes de transposition massive. Nous souhaitons mettre en évidence les facteurs environnementaux susceptibles d’induire ces transpositions.

  • Forces évolutives et évolution des génomes

Au niveau du génome l’épistasie correspond à l’interaction entre deux locus. Celle-ci peut être due à l’existence d’interactions physiques au sein d’une même molécule ou entre molécules, elle peut également résulter d’interactions « logiques » du fait de leur appartenance à un même réseau (métabolique, de contrôle…..). Si on s’intéresse au polymorphisme sélectionné, l’ordre de fixation des mutations avantageuses peut être contraint du fait de cette épistasie. Nous souhaitons comprendre par un tel modèle les changements en cascade et caractériser les règles qui les gouvernent.