M2 - Bioinformatique/Génomique des virus géants

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Marseille
France

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LEGENDRE Matthieu
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Description

<p><strong>Analyse comparative des pangénomes de différentes familles de virus géants</strong></p><p>&nbsp;</p><p>Les virus sont petits et leurs génomes codent pour peu de gènes. C&rsquo;est du moins ce que l&rsquo;on pensait jusqu&rsquo;à la découverte des virus géants dont le premier, Mimivirus, fut identifié en 2003<sup>1</sup>. Depuis, d&rsquo;autres familles de virus géants ont été découvertes, notamment les <em>Pandoraviridae</em><sup>2&nbsp;</sup>et les <em>Pithoviridae</em><sup>3,4</sup>. La dimension de leurs particules virales (&gt;2 μm pour certains<sup>4,5</sup>) ainsi que la complexité et la taille de leurs génomes (plus de 2.5 Mb pour les <em>pandoraviridae</em><sup>2</sup>) positionnent clairement ces virus dans des ordres de grandeurs observés dans le monde cellulaire (procaryote mais aussi eucaryote).</p><p>&nbsp;</p><p>Une question reste ouverte concernant ces virus atypiques&nbsp;: <strong>quelles forces évolutives expliquent le gigantisme de leurs génomes&nbsp;?</strong> L&rsquo;analyse comparative de plusieurs génomes de <em>Pandoraviridae</em> nous a récemment permis de montrer que la <strong>création de gènes <em>de novo</em></strong> à partir des régions intergéniques<sup>6,7</sup>&nbsp;contribue à échafauder ces génomes. Mais est-ce que ce phénomène est spécifique aux <em>Pandoraviridae</em> ou bien est-il commun aux différentes familles de virus géants&nbsp;?</p><p>&nbsp;</p><p>Afin de répondre à cette question le stage proposé consistera en l&rsquo;<strong>analyse comparative des pangénomes de différentes familles de virus géants</strong> dont le nombre de virus séquencés est suffisant, c&rsquo;est-à-dire les <em>Pithoviridae</em> (une dizaine de génomes complets) et les <em>Mimiviridae</em> (une quarantaine de génomes complets disponibles). De plus, nous avons à disposition pour certains de ces virus des données de transcriptomique et de protéomique qui permettront d&rsquo;affiner ces analyses.&nbsp;</p><p>&nbsp;</p><p>L&rsquo;étudiant(e) emploiera des méthodes classiques de bioinformatique pour l&rsquo;analyse de génomes et de pangénomes&nbsp;: annotation de gènes, alignement de séquences, clustering de gènes, etc... L&rsquo;analyse des matrices de pangénomes sera effectuée principalement sous R. En fonction des besoins, certaines analyses nécessiteront la programmation de scripts (Python ou Perl).&nbsp;</p><p>&nbsp;</p><p><strong>Références bibliographiques :</strong></p><p>1. Raoult, D. <em>et al.</em> The 1.2-megabase genome sequence of Mimivirus. <em>Science</em> <strong>306,</strong> 1344&ndash;1350 (2004).</p><p>2. Philippe, N. <em>et al.</em> Pandoraviruses: amoeba viruses with genomes up to 2.5 Mb reaching that of parasitic eukaryotes. <em>Science</em> <strong>341,</strong> 281&ndash;286 (2013).</p><p>3. Abergel, C., Legendre, M. &amp; Claverie, J.-M. The rapidly expanding universe of giant viruses: Mimivirus, Pandoravirus, Pithovirus and Mollivirus. <em>FEMS Microbiol. Rev.</em> <strong>39,</strong> 779&ndash;796 (2015).</p><p>4. Legendre, M. <em>et al.</em> Thirty-thousand-year-old distant relative of giant icosahedral DNA viruses with a pandoravirus morphology. <em>Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.</em> <strong>111,</strong> 4274&ndash;4279 (2014).</p><p>5. Abrahão, J. <em>et al.</em> Tailed giant Tupanvirus possesses the most complete translational apparatus of the known virosphere. <em>Nat. Commun.</em> <strong>9,</strong> 749 (2018).</p><p>6. Legendre, M. <em>et al.</em> Diversity and evolution of the emerging Pandoraviridae family.&nbsp;<span class="jrnl" style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: arial, helvetica, clean, sans-serif; font-size: 11.999px; background-color: rgb(255, 255, 255);" title="Nature communications">Nat Commun</span><span style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: arial, helvetica, clean, sans-serif; font-size: 11.999px; background-color: rgb(255, 255, 255);">. 2018 Jun 11;9(1):2285. doi: 10.1038/s41467-018-04698-4.</span></p><p>7. Emission &quot;La méthode scientifique&quot; sur France Culture.&nbsp;https://www.franceculture.fr/emissions/la-methode-scientifique/la-metho…;
Lieu: <h5 style="box-sizing: inherit; font-size: 1.1875rem; line-height: 1.10526; margin-top: 0px; margin-bottom: 1.47368em; color: rgb(0, 0, 0); font-family: Roboto, sans-serif; background-color: rgb(255, 255, 255);">Laboratoire Information Génomique et Structurale (IGS)<br style="box-sizing: inherit;" />UMR7256, Aix Marseille Université, CNRS,<br style="box-sizing: inherit;" />Institut de Microbiologie de la Méditerranée (IMM, FR3479)<br style="box-sizing: inherit;" />Parc Scientifique de Luminy &ndash; 163 Avenue de Luminy &ndash; Case 934<br style="box-sizing: inherit;" />13288, Marseille cedex 09, France</h5>