Offre de stage M2: Évolution des corrélations génétiques dans les réseaux de gènes

Description du stage :

La complexité des bases génétiques des caractères quantitatifs (morphologiques, physiologiques, ou comportementaux) est souvent attribuée à l’organisation des gènes en réseaux d’interaction. L’évolution de ces caractères est donc en partie influencée ou contrainte par la capacité de ces réseaux à créer, supprimer, ou modifier des connexions entre les gènes.

Les réseaux de régulation de la transcription des gènes, typiquement, sont caractérisés par la structure de leurs patrons de co-expression (ensemble de gènes qui font partie d’un même module de régulation, et dont l’expression est génétiquement corrélée). Dans quelle mesure l’existence de ces structures favorise, ou au contraire, contraint les capacités d’évolution des caractères phénotypique reste globalement très mal compris.

Depuis quelques années, des avancées théoriques en génétique quantitative, basées sur des modèles relativement simples, tendent à suggérer que la sélection pourrait, à long terme, elle-même modifier les corrélations génétiques (et donc que les contraintes sont susceptibles d’évoluer). L’objectif de ce stage est d’étendre ces études à des architectures génétiques plus complexes (modèles de réseaux de gènes), et d’évaluer dans quelles circonstances la sélection pourrait directement ou indirectement influencer l’évolution de la topologie et des propriétés des réseaux.

En pratique, le stage consistera à concevoir, réaliser, et analyser des séries de simulations numériques à l’aide d’un logiciel conçu au laboratoire et implémentant un modèle (simplifié) de réseau de régulation dans un contexte de génétique des populations (possibilité de simuler des mutations, de la sélection, de la reproduction sexuée entre individus). Des bases solides en génétique évolutive sont nécessaires; une aisance avec les outils informatiques usuels en bio-informatique (Bash, R, bases en programmation) serait souhaitable.

Références

  • Why and how genetic canalization evolves in gene regulatory networks; E Rünneburger, A Le Rouzic. BMC evolutionary biology 16 (1), 239
  • Jones, A. G., Bürger, R., & Arnold, S. J. (2014). Epistasis and natural selection shape the mutational architecture of complex traits. Nature communications, 5, 3709.

Intitulé et adresse du laboratoire :

Évolution, Génome, Comportement, Écologie

UMR 9191 CNRS-IRD-Univ. Paris-Sud-Univ. Paris-Saclay

Avenue de la terrasse, bâtiment 13, 91198 Gif-sur-Yvette

Responsable de stage : Le Rouzic, Arnaud, Chargé de recherche CNRS

Email : lerouzic@egce.cnrs-gif.fr

Tél : 01 69 82 37 65

Responsable de l’équipe d’appui : Hua-Van, Aurélie