Comparaison de modeles en phylogéographie

L'analyse de séquences génétiques géo-référencées permet d'avancer dans notre compréhension de la
biodiversité et de son évolution dans le temps et l'espace. Cependant, les méthodes et modèles
probabilistes utilisés ici sont souvent complexes et les résultats obtenus parfois difficiles
à interpréter. Par ailleurs, les hypothèses sous-jacentes ne sont pas systématiquement
transposables de l'une à l'autre de ces méthodes et le sens des paramètres inférés est
parfois ambiguë.

Ce stage a pour objectif de comparer deux approches mathématiques modélisant de deux façons distinctes
l'évolution de séquences d'ADN dans le temps et l'espace. Le premier modèle est celui dit de l'
isolation par la distance (ou IBD). Celui-ci considère que l'habitat au sein duquel se distribuent
les individus d'une population est approximé par une grille. L'évolution de la population est alors
gouvernée par le nombre d'individus occupant chacun des nœuds de la grille et la probabilitél'interprétation
de migrer d'un nœud à un autre. L'inférence statistique des paramètres de ce modèle permet
d'estimer les taux de migration ainsi que la taille (dite efficace) de la population à chaque nœud.
Le second modèle, le lambda-coalescent spatialisé, est très similaire au modèle IBD. La seule
différence réellement notable entre ces deux approches est que le lambda-coalescent spatialisé
ne repose pas sur l’hypothèse d'une distribution spatiale des individus au sein d'une grille
et utilise à la place un espace continu.

Le stage consistera a simuler in silico des données selon ces deux modèles et a inférer leurs
paramètres à partir de logiciels déjà disponibles. Une synthèse des résultats obtenus, mettant
notamment en lien les paramètres de dispersion et de taille de population estimés suivant ces
deux approches permettra de mieux cerner les similitudes entre celles-ci et mieux comprendre
leurs forces et faiblesses.

Le stage sera encadré par Stéphane Guindon, chercheur CNRS du "Laboratoire d'Informatique et de
Microélectronique de Montpellier" et Raphaël Leblois, chercheur INRA du "Centre de Biologie
pour la Gestion des Populations".