Détection et analyse des points de cassure évolutifs dans les génomes de vertébrés
Les génomes évoluent par mutations ponctuelles et par des changements à plus grande échelle. Ces derniers sont appelés réarrangements. Ils impliquent des segments génomiques de longueur variable, de quelques kilobases à des chromosomes entiers. Ces segments peuvent être dupliqués, déplacés, inversés ou supprimés.
Ces évênements ont un impact important sur le fonctionnement de la cellule. En effet, outre une modification de la quantité d’ADN par duplication ou délétion, ils modifient les positions relatives des éléments fonctionnels sur le génome. Or il est connu que ces derniers ne sont pas placés aléatoirement le long de la molécule d’ADN. Ainsi les réarrangements perturbent l’organisation structurale du génome. Par exemple, ils peuvent perturber les signaux de régulation des gènes et le réseau d’intéraction génique.
On comprend, alors, que ces remaniements jouent un rôle important dans l’évolution des espèces. Les changements provoqués pourraient même engendrer la spéciation des espèces. Ils peuvent également être responsable de maladie génétiques et ils sont impliqués dans de nombreux cancers chez l’homme.
Dans ce contexte, la compréhension des mécanismes moléculaires et des impacts de cette dynamique des génomes est un enjeu important de la recherche. Alors qu’ils sont souvent étudiés de manière individuelle, indépendemment les uns des autres, je me propose de les étudier à l’échelle d’une espèce de manière systématique. Ainsi, pour traiter une telle quantité d’information mon approche est mathématique et informatique, elle est basée sur l’analyse comparative de plusieurs génomes de mammifères. Je m’attache à classer et comparer les différents types de réarrangements afin de mieux comprendre leurs mécanismes. En particulier, une question, à laquelle je m’intéresse est le caractère aléatoire ou non de l’apparition des réarrangements. En effet, à l’heure actuelle, on ne sait pas si les réarrangements apparaisent de façon aléatoire le long du génome ou s’il existe des régions "plus prédisposées" que d’autres à subir des remaniements. Pour y répondre ma stratégie sera l’analyse fine des séquences aux bornes des réarrangements. Enfin, un objectif à plus long terme sera de mettre en relation les données de dynamique du génome avec des données fonctionnelles, afin d’appréhender les impacts fonctionnels des réarrangements.
