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genomique-environnementale

IXCoordinateurs : Mathieu Joron et Xavier Vekemans ETUDE DE L’ÉVOLUTION ADAPTATIVE DES GÈNES ET DES GÉNOMES Contributeurs : Frantz Depaulis, David Enard, Laurence Garczarek, Sylvain Merlot, Frédéric Partensky, Carole Smadja La compréhension fine de l’histoire évolutive des caractères nécessite la mise à jour de leurs bases génétiques. Les objectifs sont ici de découvrir les gènes ou structures génomiques impli-qués dans l’évolution adaptative, c’est-à-dire en réponse à la sélection naturelle, et d’identifier les variants fonctionnels importants ainsi que les changements évolutifs ou écologiques associés, en tenant compte des effets confondants liés à l’histoire spécifique des populations concernées. Chez les organismes non-modèles, cette dé-marche nécessite l’intégration de multiples sources de signal, issues de diverses approches allant de la génétique moléculaire des popula-tions, à la phylogénétique et à la génétique for-melle, et qui permettent par leur combinaison d’identifier les variants fonctionnels importants. Jusqu’à récemment, ces projets demandaient un fort investissement humain et technique en raison du bas débit du génotypage, de l’inacces-sibilité des régions inconnues du génome, et de la limitation des méthodes statistiques multilo-cus. Les développements méthodologiques ont depuis révélé l’importance de la dimension multi-locus dans l’étude des réponses adaptatives. Le séquençage massif en parallèle proposé par les NGS lève alors un verrou technologique permet-tant d’atteindre le débit nécessaire à l’approche génomique. Il permet désormais d’aborder des questions évolutives et populationnelles très fondamentales mais jusque-là inenvisageables, voire considérées comme relevant du champ de la biologie théorique, comme par exemple la nature des changements fonctionnels et des réseaux de gènes impliqués, la distribution des mutations et de leurs effets, la structure de la recombinaison, ou encore la nature composite des génomes soumis à des régimes de sélection complexes (Figure 9A, Focus 9-1). La découverte des variations génétiques et génomiques impliquées dans l’évolution adap-tative bénéficie de la mise en oeuvre de toute la palette des technologies NGS actuelles, sur du matériel génomique ou transcriptomique. Bien que les NGS aboutissent à un faible coût PROSPECTIVE DE L’INSTITUT ECOLOGIE ET ENVIRONNEMENT DU CNRS 53


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