Mots-Clés
bioinformatique
multi-espèce
évolution
génomique
Description
Contexte
Face à l’abondance de données disponibles sur des caractères similaires pour plusieurs espèces animales il est possible d’envisager l’identification de déterminismes génomiques causaux par une approche de génomique comparative conjointe sur une multitude d’espèces. Il est ainsi possible de définir des portions génomiques partagées entre espèces, ce concept pouvant être considéré comme un ‘core-génome interspécifique’. Cependant, pour la pertinence d’une telle approche, ne se focalisant donc que sur les régions génomiques synténiques partagées entre espèces, il est primordial d’estimer l’étendue du ‘core-génome interspécifique’ en fonction des espèces comparées. Est-il possible de trouver un compromis entre la prise en compte d’un nombre d’espèces toujours plus grand à comparer et la réduction de la portion de ‘core-génome interspécifique’ analysable? Dans ce projet nous chercherons les métriques les plus pertinentes qui nous permettraient de confirmer l’intérêt de l’ajout d’une espèce dans la construction d’un ‘core-génome interspécifique’. Les métriques proposées pour cette évaluation porteront sur la structure du génome (gènes orthologues, k-mers), la phylogénie (temps de coalescence entre espèces, datation des mutations) ou d’autres variables évolutives avec comme objectif de maximiser la taille du ‘core-génome interspécifique’ construit incluant le maximum d’espèces d’intérêt (bovin, ovin, caprin, porc, lapin, volaille).
Objectif du stage
Le stage débutera par une analyse bibliographique des pangénomes multi-espèces. Ces outils seront testés pour construire des pangénomes, dont seront extrait les core-génomes, à travers plusieurs de nos espèces d’intérêt (monogastriques, ruminants, organismes modèles). L’étudiant.e en évaluera la structure/la conservation, critère crucial pour les analyses à posteriori. La première construction comprendra seulement 2 espèces puis nous en augmenterons le nombre de façon incrémentale, en se basant sur différentes métriques pour choisir les espèces à ajouter et en évaluant le core-génome construit à chaque incrémentation. Les analyses se baseront initialement sur les génomes de références des espèces d’intérêt, mais pourront être étendue à des pangénomes intra-spécifiques déjà existants.
Compétences recherchées
• Bioinformatique
• Traçabilité et reproductibilité
• Intérêt pour la génomique, la génétique des populations, l’évolution• Autonomie, rigueur, curiosité scientifique
Compétences acquises durant le stage
• Pangénomique
• Évolution
• Bioinformatique
Environnement et conditions du stage
Le stage sera réalisé au sein de l’équipe GENESIS (Mécanismes génétiques et épigénétiques de la genèse des phénotypes) du laboratoire GenPhySE d’INRAE, qui a pour thématique majeure la caractérisation des causes moléculaires de la variabilité des caractères chez les animaux domestiques. L’équipe est constituée de 8 chercheurs et 5 ingénieurs et techniciens, et accueille des stagiaires et doctorants (2 thèses en cours). L’étudiant.e pourra s’appuyer sur les compétences en bioinformatique et statistique présentes au sein de l’équipe et du laboratoire. Il.elle travaillera en outre dans un environnement propice à l’analyse de données génomiques, en particulier grâce à la proximité et l’encadrement de membres de l’équipe Sigenae (www.sigenae.org) et l’infrastructure de bioinformatique de la plate-forme Genotoul (http://bioinfo.genotoul.fr/) auprès de laquelle il.elle trouvera un soutien si nécessaire. En outre, l’étudiant.e bénéficiera d’un co-encadrement par l’équipe PALEOEVO (Paléogénomique et Évolution) de l’unité GDEC (Génétique Diversité Ecophysiologie des Céréales), spécialistes en génomique comparative translationnelle pour l’analyse de l’évolution. Vous serez encadré par Sonia Eynard (sonia.eynard@inrae.fr, équipe GENESIS) et Thomas Faraut (thomas.faraut@inrae.fr, équipe GENOME3D) à GenPhySE et Jérôme Salse (jerome.salse@inrae.fr, équipe PALEOEVO) à GDEC.