M1: Caractérisation de l'histoire evolutive de la duplication d’un gène de l’immunité chez les chiroptères

Type de poste
Niveau d'étude minimal
Dates
Durée du poste
Contrat renouvelable
Contrat non renouvelable
Date de prise de fonction
Date de fin de validité de l'annonce
Localisation
Nom de la structure d'accueil
Adresse

Université Lyon 1
69100 Villeurbanne
France

Contacts
Emmanuelle Lerat
Stéphanie Jacquet
Dominique Pontier
Email du/des contacts
emmanuelle.lerat@univ-lyon1.fr
dominique.pontier@univ-lyon1.fr
stephanie.jacquet@univ-lyon1.fr
Description

Description du projet

Une infection virale peut être décrite comme un « combat » entre deux génomes : celui de l’hôte et celui du virus. Grâce aux avancées dans les domaines de la génomique et de la bioinformatique, il est désormais possible d’étudier quelles variations dans le génome des hôtes ont un impact direct sur les virus. La présente étude est menée sur le système chauves-souris/virus.
Les chauves-souris hébergent une diversité de virus bien plus importante que toute autre espèce de mammifères (Luis et al. 2013, Olival et al. 2017), et dont un grand nombre sont susceptibles de se transmettre dans la population humaine. Curieusement, les chauves-souris semblent capables d'éviter les effets pathologiques des virus, suggérant une histoire co-évolutive longue et complexe avec ces derniers. Cependant, on ignore comment cette co-évolution a influencé le génome, et plus particulièrement le répertoire immunologique des chauves-souris.

Notre projet a permis de mettre en évidence de multiples événements de duplication d’un gène de l’immunité ayant une fonction antivirale importante et directe à l’encontre d’un large spectre de virus (ex. poxvirus, VIH, influenza) chez les chauves-souris. Or ce gène n’est présent qu’en une seule copie chez les espèces de mammifères étudiées à ce jour. De plus, des signatures de sélection positive extrêmement élevées témoignent de l’existence d’anciens conflits génétiques avec des virus pathogènes. Le maintien de plusieurs copies du gène dans les génomes de chauves-souris pourrait contribuer à bloquer efficacement les infections virales pathogènes.

L’objectif du stage est de caractériser la duplication génomique de ce gène chez les chiroptères. Il existe actuellement une quinzaine de génomes de chauves-souris disponibles dans les bases de données publiques. Cependant, l’assemblage et l’annotation de certaines régions génomiques d’intérêt, sont très restreints. A l’aide d’outils bio-informatiques, l’étudiant-e évaluera l’histoire évolutive de cette duplication, en déterminant si celle-ci est spécifique à une ou plusieurs famille(s), ou à un ou plusieurs genre(s) de chauves-souris. L’étudiant-e sera également en charge de la caractérisation génomique de cette duplication : nombre de copies potentiellement fonctionnelles, nombre de pseudogènes, structure des différentes copies, organisation génomique. Cela permettra de caractériser pour la toute première fois la duplication d’un gène antiviral majeur chez les chauves-souris, et de mieux comprendre comment cette adaptation contribue au caractère asymptomatique de ces dernières comparativement aux autres espèces de mammifères.
L’équipe réunit l’ensemble des compétences conceptuelles et méthodologiques pour mener à bien ce travail de nature interdisciplinaire.

Technologies utilisées : Ce stage impliquera d'effectuer des analyses de données de séquençage à haut débit en utilisant plusieurs outils bioinformatiques existants permettant l'alignement, le comptage et l'assemblage de reads (hisat2, bowtie2, TASR etc.), et la visualisation de séquences. Il s'agira aussi d'effectuer des analyses d'évolution moléculaire en utilisant des outils dédiés d'alignement et de phylogénie.

Mots clés :
Chiroptères, génétique hôte-virus, biologie évolutive, génomique comparative, bio-informatique

Publications :
Jacquet S, Pons JB, De Bernardo A, Ngoubangoye B, Cosset FL, Régis C, Etienne L*, Pontier D*. (2018) Evolution of Hepatitis B Virus Receptor NTCP Reveals Differential Pathogenicity and Species-Specificities of Hepadnaviruses in Primates, Rodents and Bats. Journal of Virology. Dec 2018, JVI.01738-18;
Choughi G, Munir-Matloob S, Matkovic R, Martin MM, Morel M, Lahouassa H, Leduc M, Ramirez BC, Etienne L, Margottin-Goguet F. (2018) HIV–2/SIV viral protein X counteracts HUSH repressor complex. Nature Microbiology.
Filippi-Codaccioni O, Beugin MP, de Vienne DM, Portanier E, Fouchet D, Kaerle C, Muselet L, Queney G, Petit EJ, Régis C, Pons JB, Pontier D (2018). Coexistence of two sympatric cryptic bat species in French Guiana: insights from genetic acoustic and ecological data. BMC Evolutionary Biology 18(1):175.
Etienne L, Bibollet-Ruche F, Sudmant PH, Hahn BH, Emerman M. (2015) The antiviral APOBEC3 gene family protects chimpanzees against lentiviral emergence. PLoS Pathogens 11(9):e1005149.
Lerat E, Goubert C, Guirao-Rico S, Merenciano M, Dufour AB, Vieira C, Gonzalez J (2019). Population-specific dynamics and selection patterns of transposable element insertions in European natural populations, Molecular ecology 28: 1506-1522.
Modolo L, Lerat E (2015). UrQt: an efficient software for the Unsupervised Quality trimming of NGS data, BMC Bioinformatics 16: 137-137.

Equipe adhérente personne morale SFBI
Equipe Non adhérente