Charlotte Prieu (Post-doc de 8 mois, encadrée par Pierre-Henri Gouyon et Damien de Vienne)Élaboration d'outils mathématiques de comparaison d'arbres phylogénétiques.Depuis les travaux de Darwin, la biologie est devenue
une science historique. Les êtres vivants sont le
résultat d'une histoire complexe, et la
biodiversité actuelle peut être vue comme un
arrêt sur image de l'évolution. La description
des processus historiques à l'origine de cette
diversité est un enjeu majeur de la biologie
évolutive. Les arbres phylogénétiques constituent des
outils incontournables pour étudier les relations de
parenté entre les êtres vivants, ainsi que les
processus évolutifs affectant les différentes
branches du vivant. Les arbres
phylogénétiques peuvent ainsi être
utilisés pour modéliser des scénarios
évolutifs, impliquant par exemple de la
sélection, de la compétition, des transferts
horizontaux... Il est alors nécessaire de comparer
ces arbres théoriques à des arbres issus de
données expérimentales, afin de tester la
compatibilité d'un modèle évolutif
avec les données observées. Nous nous
proposons, au cours de ce projet, de développer des
outils mathématiques permettant de comparer des
arbres phylogénétiques, et en particulier de
comparer des arbres modélisés à des
arbres générés à partir de
données moléculaires. De tels outils
permettraient de tester de manière adéquate
des scénarios évolutifs sur des exemples
biologiques. Nous aimerions en particulier tester l'hypothèse de sélection interphylétique sur la reproduction sexuée. L'immense majorité des eucaryotes pratique une reproduction sexuée, malgré le désavantage à court terme que celle-ci procure par rapport à la reproduction asexuée, qui permet de produire deux fois plus de descendants, et de transmettre l'intégralité des chromosomes. La question du maintien de la reproduction sexuée sur le long terme est une question qui a beaucoup intéressé les biologistes de l'évolution, sans qu'une explication claire soit unanimement acceptée. Il a été proposé que les lignées asexuées soient désavantagées sur le long terme (en l'absence de recombinaison et d'élimination des allèles délétères notamment), et qu'elles aient un taux d'extinction plus important que les lignées pratiquant la reproduction sexuée. Un tel type de sélection entre taxons est appelé sélection interphylétique. Un modèle simulant l'évolution de lignées sexuées et asexuées a mis en évidence qu'un tel type de sélection pouvait expliquer le maintien à long terme de la reproduction sexuée (de Vienne et al 2013) malgré son fort désavantage à court terme. Nous aimerions tester ce modèle sur des exemples biologiques, et notamment voir si les arbres générés par le modèle sont topologiquement comparables aux arbres inférés à partir de données biologiques et publiés dans la littérature. |