Société Française de Bioinformatique

Mots-Clés

diversité annotation génétique évolution

Description

L’accessibilité à des jeux de données de séquences génomiques de grande ampleur permet de constituer des panels de séquences de référence représentant une grande partie de la diversité génétique prévalant au sein d’une espèce. De tels panels peuvent ensuite être utilisés pour différentes applications, telles que l’évaluation de la diversité, la recherche d’allèles spécifiques à certaines races, ou encore l’imputation de variants. Dans l’espèce porcine, le panel de référence le plus abouti (https://doi.org/10.1038/s42003-023-04933-9) est composé de 2259 génomes complets issus de 44 races porcines, en majorité des races asiatiques et environ un tiers de races européennes. Néanmoins, ce panel est relativement mal adapté à la diversité génétique du porc en France. En effet, la production porcine française est constituée en très grande majorité de trois races européennes et de quelques races locales présentant une diversité génétique différente.

Dans ce stage, notre objectif principal sera de mettre en place un panel de séquences de référence ayant une double spécificité. D’une part, en termes de population, ce panel sera spécifique aux races porcines françaises. Il sera en effet élaboré à partir d’une base de données d’environ 400 génomes complets et constituée des races porcines utilisées en sélection mais également de races locales françaises. D’autre part, en termes d’annotation, les variants constituant ce panel seront caractérisés sous deux aspects : évolutif et fonctionnel. En ce qui concerne l’aspect évolutif, nous aurons recours à des méthodes de génétique des populations basées sur la coalescence (Ancestral Recombination Graph - ARG) pour déterminer l’allèle ancestral de chaque variant et pour évaluer son évolution dans les populations porcines françaises, en particulier dater les évènements de mutation. En ce qui concerne l’aspect fonctionnel, nous proposons d’annoter ce panel à l’aide d’un nouvel outil de prédiction fonctionnelle de variants - GPN-Star (https://doi.org/10.1038/s41586-026-11005-5) - basé sur la phylogénie entre génomes en complément d’autres outils plus classiques de génomique fonctionnelle (Variant Effect Predictor (VEP), Combined Annotation Dependent Depletion (pCADD)).

Un tel panel de séquences de référence, spécifique aux races porcines française, et ses annotations représenteront un outil important notamment pour
(i) identifier des allèles rares ou spécifiques de races ayant divergé,
(ii) évaluer l’histoire évolutive de certaines mutations importantes en production,
(iii) détecter de nouveaux variants ayant un impact fonctionnel a priori et
(iv) trier, sélectionner les variants pour les analyses genome-to-phenome.

Ces avantages comparatifs seront évalués en analysant en priorité des mutations causales d’ores et déjà connues.

Le stage inclura :

Une analyse bibliographique des différentes méthodes utilisées pour l’annotation
La génération d’un panel de séquences de référence de races porcines françaises
L’annotation de ce panel à l’aide des différentes méthodes d’annotation
L’évaluation de leur intérêt sur des mutations connues en sélection
La rédaction des résultats sous forme d’un mémoire