D

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Département Génétique et Génomique Evolutives
2

• Génétique et Évolution des Interactions
  Hôtes-Parasites Frédéric Fleury
• Génomes et Populations Christian Biémont
• BioInformatique et Génomique Évolutive Manolo
  Gouy
• Baobab Marie-France Sagot

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Nothing in biology makes sense except in the
light of evolution Dobzhansky (1973)

• Les organismes vivants sont le fruit de milliards
  dannées dévolution
• Les caractéristiques de ces organismes sont le
  résultat de forces évolutives (sélection, dérive,
  ...) qui opèrent actuellement ou qui ont opéré
  par le passé
• Pour pouvoir comprendre le fonctionnement des
  organismes vivants, il est nécessaire de
  comprendre leur évolution

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Comprendre lEvolution et Comprendre le
Fonctionnement du Vivant Deux Questions
Intrinsèquement Liées

• Etudier lévolution permet de révéler les
  contraintes fonctionnelles
• Expérimentation ... naturelle
• Etudier le fonctionnement permet de comprendre
  lévolution
• Lien génotype / phénotype

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Des disciplines restées longtemps cloisonnées ...

• Biologie moléculaire
• Disséquer (au niveau moléculaire) le
  fonctionnement du gène, de la cellule, de
  lorganisme
• Pas (ou peu) de prise en compte de la variabilité
  (population) ou de la dimension temporelle
  (évolution)
• Biologie des populations
• Analyse de la variabilité intraspécifique impact
  de la sélection, démographie sur la fixation de
  nouveaux variants stratégies adaptatives
• Pas (ou peu) de connaissances sur les bases
  moléculaires des caractères analysés ni sur les
  mécanismes mutationnels

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Vers un rapprochements des disciplines

• Biologie moléculaire haut débit
• Séquençage de génomes
• Transcriptome, protéome
• Données de polymorphisme, ...
• Biologistes moléculaires ... évolutionnistes
• La génomique au coeur de la biologie moléculaire
• Lévolution au coeur de la génomique génomique
  comparative
• Biologistes des populations ... molécularistes
• Analyse de la variabilité au niveau même du
  support de linformation génétique
• Identification des bases génétiques des réponses
  adaptatives

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Département Génétique et Génomique Evolutives

• Génomique
• Evolution moléculaire
• Génétique des populations
• Comprendre l'évolution et le fonctionnement des
  systèmes biologiques, en prenant en compte à la
  fois les paramètres populationnels et les
  processus moléculaires

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Développements méthodologiques

• Outils danalyses statistiques
• Outils de modélisation mathématique
• Bioinformatique (bases de données, logiciels,
  algorithmes)
• gt mise à disposition de la communauté
  scientifique via les services web du PBIL

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Pluridisciplinarité
Biologie moléculaire, informatique, biologie
évolutive, statistiques, génétique des
populations, mathématiques
V. Navratil L. Palmeira C. Lemaitre
Baobab
Bioinformatique et Génomique Evolutive
G. Décelière F. Cavalli
E. Vautrin
C. Rizzon
Génétique et Évolution des Interactions
Hôtes-Parasites
Génomique Populationnelle
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• Comment évoluent les organismes au sein de
  systèmes hôtes-parasites ?
• Quel rôle jouent les éléments transposables dans
  l'évolution des génomes et dans l'adaptation des
  espèces à leur environnement ?
• Quels sont les mécanismes moléculaires à
  l'origine de l'évolution des séquences génomiques
  et des répertoires de gènes ?

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• Comment reconstruire l'histoire évolutive des
  espèces à partir de séquences (phylogénie
  moléculaire) ?
• Comment évoluent les réseaux d'interaction
  moléculaires (e.g. voies métaboliques, réseaux de
  régulation, ...) ?
• ...

12
(No Transcript)
13

• la suite ...
• ... quatre présentations courtes, illustratives
  des travaux menés dans chaque équipe

14
Développements méthodologiques

• Outils Statistiques, Bioinformatiques, ...
• gt mise à disposition de la communauté
  scientifique via les services web du PBIL

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• Génétique et Évolution des Interactions
  Hôtes-Parasites Génétique des populations,
  biologie moléculaire, modélisation mathématique
• Génomes et Populations Génétique des
  populations, biologie moléculaire,
  bioinformatique, modélisation mathématique
• BioInformatique et Génomique Évolutive
  Evolution moléculaire, bioinformatique,
  statistiques, génétique des populations
• Baobab Evolution des génomes, des réseaux
  biologiques, algorithmique, modélisation, analyse
  de systèmes dynamiques

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Evolution du département

• 2002 Génomique Comparative 2 équipes
• Génomes et Populations
• Bioinformatique et Génomique Evolutive (BGE)
• 2005 4 équipes
• Génétique et Évolution des Interactions
  Hôtes-Parasites
• BGE gt BGE Baobab

17
Evolution du département

• 8 nouveaux chercheurs au cours de ces quatre
  dernières années
• 2 MCU (S. Mousset, J. Varaldi)
• 4 CR CNRS (V. Daubin, P. Gibert, E. Lerat, G.
  Marais)
• 1 CR INRIA (E. Tannier)
• 1 DR INRA (D. Kahn, en détachement INRIA).

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Génomique Evolutive

• Etudier les processus dévolution directement au
  niveau du support moléculaire de linformation
  génétique

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Lévolution est un processus qui opère sur des
populations

• Les paramètres démographique jouent un rôle
  majeur dans lévolution
• Comprendre lévolution implique détudier la
  diversité phénotypique et génotypique au sein des
  populations

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Génétique et Évolution des Interactions
Hôtes-Parasites (F. Fleury)

• Analyser la variabilité des populations et son
  organisation spatio-temporelle
• Rechercher la signification adaptative et les
  bases génétiques de cette variabilité
• Système hôte-parasite imbriqué (drosophiles,
  hyménoptères, bactéries, virus)
• Génétique des populations, biologie moléculaire,
  modélisation mathématique

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Génomique populationnelle (C. Biémont)

• Système hôte-parasite génome-élément
  transposable
• Quel est limpact des éléments transposables sur
  lévolution de la composition, de la structure et
  du fonctionnement des génomes ?
• Drosophile, anophèle, nématode
• Génétique des populations, biologie moléculaire,
  bioinformatique, modélisation mathématique

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Bioinformatique et Génomique Evolutive(M. Gouy)

• Analyser les mécanismes moléculaires de
  lévolution
• Etudier lévolution du génome pour mieux
  comprendre son fonctionnement
• Bactéries, archées, eucaryotes, séquences
• Développements méthodologiques logiciels, bases
  de données, outils statistiques
• Evolution moléculaire, bioinformatique,
  statistiques, modélisation, génétique des
  populations

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Baobab(M-F. sagot)

• Bourgeonnement de léquipe BGE
• Évolution et fonctionnement des génomes
• Évolution et fonctionnement des réseaux
  biologiques (réseaux métaboliques, réseaux de
  régulation, dinteractions)
• Développements méthodologiques algorithmie,
  bases de connaissances, modélisation, analyse de
  systèmes dynamiques
• Baobab Biologie et Algorithmie Ou Bien
  Algorithmie et Biologie

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Génétique et Évolution des Interactions
Hôtes-Parasites

• Bases génétiques des adaptations, relation
  génotype-phénotype et réponses aux changements
  anthropiques
• Virus symbiotiques manipulateurs du comportement
  des insectes parasites  caractérisation, effets
  phénotypiques, conséquences démographiques et
  génétiques
• Déterminants génétiques de la dépendance à
  Wolbachia pour lovogenèse chez Asobara tabida

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Génomique populationnelle

• Développement de la base de connaissances FlyGATE
  dédiée aux éléments transposables du génome de la
  drosophile
• Composition en éléments transposables des génomes
  des populations naturelles d'Anopheles gambia
• L'influence des éléments transposables sur
  l'évolution des génomes des espèces modèles
  drosophile et anophèles
• Histoires évolutives des éléments transposables
  tirant et Helena chez D. melanogaster et D.
  simulans.
• Analyse bioinformatique de la distribution des ET
  dans les génomes séquencés eucaryotes

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Bioinformatique et Génomique Evolutive

• Alignement triple de génomes complets
  détermination des patrons de substitution tout le
  long du génome
• Evolution des chromosome sexuels et du
  déterminisme du sexe chez les silènes
• Analyse du génome de la paramécie (duplication
  génomique régulation épigénétique) et de
  trypanosomes
• Analyse statistiques de données dexpression
  (cancer)
• Développement doutils (logiciels, bases de
  données) pour la génomique comparative
  développement doutils statistiques pour
  lanalyse de données génomiques

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Baobab

• Évolution et fonctionnement des génomes
• Évolution et fonctionnement des réseaux
  biologiques (réseaux métaboliques, réseaux de
  régulation, dinteractions)
• Approche comparative analyser l'empreinte
  évolutive pour mieux comprendre la structure
  combinatoire et la dynamique des systèmes
  biologiques
• Développements de meilleurs formalismes de
  modélisation mathématique et algorithmes
  d'analyse des réseaux biologiques