GDR 1928 : Evolution des génomes dans les populations

Interactions fonctionnelles au sein des génomes : évolution dans les populations
Directeur : Michel Veuille. 1999-2002. Sections 23 et 30 du CNRS

Projet de réseau européen "population genomics"                         Texte de la demande de renouvellement du GDR en 2003-2006  

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  L'objectif du GDR Evolution des Génomes dans les Populations est de favoriser l'échange d'idées et le démarrage de collaborations sur une question scientifique émergente: l'étude des mécanismes élémentaires de changement des génomes à l'échelle des populations. Ce domaine ne recouvre ni toutes les questions d'évolution moléculaire, ni toute la génétique des populations.

Evolution des taux de mutation. Chez les organismes clonaux (virus, bactéries, parasites unicellulaires) la capacité à muter peut correspondre à une adaptation permettant d'échapper à la détection d'un hôte. Le maintien de la fidélité de la réplication à un niveau optimal (et non pas maximal) peut engendrer un polymorphisme où coexistent des génotypes mutateurs et des réplicateurs fidèles. Le taux de mutation évolue par sélection naturelle s'il favorise l'adaptation du génotype auquel il est lié.

Evolution de la recombinaison . La recombinaison, comme la mutation, est source de nouveauté génétique. Comme elle, elle peut s'ajuster en établissant un compromis entre nouveauté et stabilité. Ensemble, mutation et recombinaison forment un contexte génomique qui est à la fois moteur et produit de l'évolution. Exemple

Conflits intragénomiques . Les mécanismes de la ségrégation mendélienne, bien qu'étant un niveau supérieur d'organisation du génome, semblent ne devoir leur maintien qu'à un conflit incessant entre les gènes impliqués dans ce mécanisme. Des mutations qui altèrent cette ségrégation à leur profit existent dans les populations naturelles. En attestent les cas où ces gènes sont polymorphes (facteurs segregation distorsion et sex-ratio de la drosophile, haplotype-t de la souris).

Auto-stop génétique . L'interaction de position entre gènes détermine des effets "d'auto-stop" (hitchhiking), c'est-à-dire des changements de fréquence d'un allèle à un locus par suite d'un changement sélectif à un locus voisin. (Cf. balayage sélectif et background selection ). Ses effets sur le polymorphisme neutre ont été abondamment modélisés récemment dans le cadre de la théorie de la coalescence. Exemple

Signature moléculaire de l'histoire des populations. Les phénomènes d'expansion démographique, les goulots d'étranglements et les migrations vécus par les populations au cours de leur histoire s'inscrivent dans les patterns de variablité moléculaire. La génomique des populations permet d'interpréter cette information venue du passé dans le cadre de la théorie de la coalescence. Exemple