Analyses phylog

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Analyses phylogénétiques

• Inférer et étudier l'histoire évolutive des gènes

Jean-François Dufayard (CIRAD, équipe ID)
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Phylogénie des espèces, phylogénie moléculaire
Histoire évolutive des espèces
Phylogénie des espèces
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Phylogénie des espèces, phylogénie moléculaire
Histoire évolutive des espèces
Phylogénie des espèces
Histoire évolutive des molécules
Phylogénie moléculaire
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Phylogénie des espèces, phylogénie moléculaire
Histoire évolutive des espèces
Phylogénie des espèces
Modélisation (arbres)
Histoire évolutive des molécules
Phylogénie moléculaire
Modélisation (séquences, arbres)
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Phylogénie des espèces, phylogénie moléculaire
Blé
Séquence 1 (Blé)
Riz
Séquence 2 (Riz)
Séquence 3 (Tomate)
Tomate
Inférer l'histoire évolutive des
gènes...   Inférer l'histoire évolutive des
espèces ? Quel signal porté par les séquences
? La spéciation est-il le seul évènement influent
?
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Phylogénie des espèces, phylogénie moléculaire
Blé
Riz
Tomate
Duplication
Séquence 1 (Blé)
Séquence 2 (Riz)
Séquence 3 (Tomate)
Séquence 4  (Blé)
Séquence 5 (Riz)
Séquence 6 (Tomate)
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Phylogénie des espèces, phylogénie moléculaire
Blé
Riz
Tomate
Pertes
Séquence 1 (Blé)
Perte (Riz)
Séquence 3 (Tomate)
Perte  (Blé)
Séquence 5 (Riz)
Perte (Tomate)
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Phylogénie des espèces, phylogénie moléculaire
Blé
Riz
Tomate
Pertes
Séquence 1 (Blé)
Séquence 3 (Tomate)
Séquence 5 (Riz)
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Phylogénie des espèces, phylogénie moléculaire
Blé
Riz
Tomate
Réconciliation d'arbres
Séquence 1 (Blé)
Séquence 1 (Blé)
Perte (Riz)
Séquence 3 (Tomate)
Séquence 3 (Tomate)
Perte  (Blé)
Séquence 5 (Riz)
Séquence 5 (Riz)
Perte (Tomate)
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Définitions
Séquence 1 (Blé)
Séquence 2 (Riz)
Séquence 3 (Tomate)
Séquence 4  (Blé)
Séquence 5 (Riz)
Séquence 6 (Tomate)
In silico
Similarité mesure mathématique de proximité
entre deux séquences (notion quantitative). Couve
rture longueur relative ou absolue le long de
laquelle deux séquences sont comparables.
In vivo
Homologie deux molécules sont homologues si
elles ont dérivé dune molécule ancestrale
commune (notion qualitative). Gènes orthologues
gènes qui dérivent dun ancêtre commun et qui ont
divergé suite à un événement de spéciation, ils
appartiennent à des espèces différentes. Gènes
paralogues gènes qui dérivent dun ancêtre
commun et qui sont issus dun évènement de
duplication.
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Données de départ
4 séquences Oryza sativa issues du transcriptome
de référence 1 séquence consensus issues du
mapping, pour chaque individu (10 riz cultivés et
1 riz sauvage).
Os2g25612
Os3g52163
Os4g66669
RC1 RC2 RC3 ... RS7
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Démarche générale
Transcriptome Oryza sativa Séquence1_SATIVA Séqu
ence2_SATIVA ...
Consensus Oryza glaberima / Oryza barthii
Séquence1_RC1 Séquence2_RS1 ...
Clustering   Regrouper par familles d'homologues
les séquences consensus et de référence.   Repérer
les paralogies antérieures à la divergence Oryza
sativa / Oryza glaberima.
Alignement et nettoyage   Mettre en
correspondance les parties similaires des
séquences, et sélectionner des blocs conservés
pour appuyer l'hypothèse d'homologie.
Reconstruction phylogénétique   Trouver un arbre
vraisemblable pour expliquer l'alignement selon
un modèle d'évolution donné.
Interspécifique / inter-genre
Intraspécifique / intra-genre
Analyse   Affichage, enracinement,
réconciliation
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Démarche générale
Transcriptome Oryza sativa Séquence1_SATIVA Séqu
ence2_SATIVA ...
Consensus Oryza glaberima / Oryza barthii
Séquence1_RC1 Séquence2_RS1 ...
Séquences similaires chez des espèces plus
éloignées Séquence1_MAIZE Séquence2_SORBI ...
Clustering   Regrouper par familles d'homologues
les séquences consensus et de référence.   Repérer
les paralogies antérieures à la divergence Oryza
sativa / Oryza glaberima.
BLAST sur banques publiques   Rechercher des
gènes homologues chez différentes autre
espèces   Préciser davantage les dates relatives
des duplications
Alignement et nettoyage   Mettre en
correspondance les parties similaires des
séquences, et sélectionner des blocs conservés
pour appuyer l'hypothèse d'homologie.
Reconstruction phylogénétique   Trouver un arbre
vraisemblable pour expliquer l'alignement selon
un modèle d'évolution donné.
Interspécifique / inter-genre
Intraspécifique / intra-genre
Analyse   Affichage, enracinement,
réconciliation
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Recherche d'homologues
BLAST
Séquence de départ QUERY nucléique nucléique
traduit protéique nucléique traduit protéique
Séquences cibles SBJCT nucléique protéique proté
ique nucléique traduit nucléique traduit
BLASTN BLASTX BLASTP TBLASTX TBLASTN