Mots-Clés

Métabolisme Pangénomes Archées Thermococcales

Description

Lieu :

Vous serez accueilli au sein du Laboratoire d’Analyses Bioinformatiques pour la Génomique et le Métabolisme (LABGeM, UMR8030, https://labgem.genoscope.cns.fr) du Genoscope (Institut de biologie François Jacob - CEA - Evry), un centre de recherche scientifique dédié à la génomique environnementale. Le LABGeM s’intéresse à l’analyse et l’exploration de la diversité des microorganismes et de leur métabolisme. Notre équipe a une expertise dans le domaine de l’annotation et la comparaison de génomes procaryotes par le développement de plusieurs approches et méthodes, notamment en pangénomique (tels que PPanGGOLiN1, panRGP  et panModule 2). Elle offre également à une communauté internationale de microbiologistes l’accès à une plateforme web, nommée MicroScope 3.

Contexte scientifique :

Les Thermococcales sont un ordre d’archées anaérobies et hyperthermophiles, qui vivent au niveau des cheminées océaniques hydrothermales et au niveau de sources chaudes terrestres à pH neutre 4–6. Elles sont utilisées comme organisme modèle pour l’étude de la vie à haute température (avec une température optimale de croissance entre 75 et 105°C). Afin de mieux comprendre la plasticité des génomes de ce groupe d’archées, un programme de séquençage de souches de Thermococcales isolées dans différentes régions du globe a été financé par le projet ERC EVOMOBIL de Patrick Forterre (Institut Pasteur, I2BC) qui implique en plus du Genoscope différents collaborateurs Jacques Oberto (CNRS, I2BC), Mohamed Jebbar (CNRS, IFREMER, UBO Université Brest Occidentale), Philippe Oger (CNRS, INSA- Lyon).

Les premiers résultats de génomique comparée suggèrent que ces génomes appartiennent à 6 genres et 57 espèces différentes, et que parmi le génome ‘persistent’ des Thermococcales sont retrouvés des gènes codants entre autres des protéines de voies de synthèse de l’archaeol (des lipides spécifiques aux archées) et du métabolisme du soufre…

Mission :

L’étudiant sera impliqué dans :

• L’analyse de pangénomes des Thermococcales au niveau des espèces et des genres 
• La prédiction des voies métaboliques codées par les génomes de ces différentes souches
• L’étude de la distribution de ces différentes voies métaboliques à l’échelle des pangénomes
• Des analyses phylogénomiques.

L’objectif sera de comprendre l’histoire évolutive des différentes voies métaboliques en discutant de leur présence ancestrale, leur acquisition par des événements de transferts horizontaux ou leur perte. Ces analyses permettront de préciser les particularités métaboliques des différents genres et espèces des Thermococcales pour émettre des hypothèses sur leur capacité d’adaptation à différents environnements.

Profil recherché :

• Master 2 de bioinformatique
• Programmation (python, bash, R)
• Bonnes connaissances en génomique
• Connaissances en microbiologie et phylogénomique

Durée : 5 - 6 mois et ce stage pourra être suivi par une thèse déjà financée

Contacts :

Violette Da Cunha (vdacunha@genoscope.cns.fr)

David Vallenet  (vallenet@genoscope.cns.fr)

Références :

1.    Gautreau, G. et al. PPanGGOLiN: Depicting microbial diversity via a partitioned pangenome graph. PLoS Comput Biol 16, 1–27 (2020).

2.    Bazin, A., Medigue, C., Vallenet, D. & Calteau, A. panModule: detecting conserved modules in the variable regions of a pangenome graph. bioRxiv 2021.12.06.471380 (2021).

3.    Vallenet, D. et al. MicroScope: An integrated platform for the annotation and exploration of microbial gene functions through genomic, pangenomic and metabolic comparative analysis. Nucleic Acids Res 48, D579–D589 (2020).

4.    Zillig, W., Holz, I., Janekovic, D., Schäfer, W. & Reiter, W. D. The Archaebacterium Thermococcus celer Represents, a Novel Genus within the Thermophilic Branch of the Archaebacteria. Syst Appl Microbiol 4, 88–94 (1983).

5.    Lepage, E. et al. Molecular diversity of new Thermococcalesisolates from a single area of hydrothermal deep-sea vents as revealed by randomly amplified polymorphic DNA fingerprinting and 16S rRNA gene sequence analysis. Appl Environ Microbiol 70, 1277–1286 (2004).

6.    Albers, S. V. & Siebers, B. The Prokaryotes: Other Major Lineages of Bacteria and The Archaea. The Prokaryotes: Other Major Lineages of Bacteria and The Archaea vol. 9783642389 (Springer Heidelberg New York Dordrecht London, 2014).