Génétique de l'adaptation : de l'évolution des caractères phénotypiques aux signatures moléculaires de la sélection

par Luis-Miguel Chevin

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Frédéric Hospital.


  • Résumé

    L’adaptation est l’augmentation du succès reproducteur des organismes vivants sous l’effet de leur adéquation croissante à leur environnement. Son mécanisme, la sélection naturelle, agit sur le phénotype mais se répercute sur les gènes. La recherche de gènes impliqués dans l’adaptation, et potentiellement d’intérêt (agronomique, médical…) suscite actuellement un vif intérêt. Mais les méthodes de détection de signatures moléculaires de la sélection ne prennent souvent pas en compte le phénotype, ni la possibilité d’une réponse polygénique des caractères à la sélection. J’ai développé dans ma thèse plusieurs modèles de génétique des populations incorporant ces aspects. J’ai d’abord étudié les conséquences d’une sélection positive à deux locus proches sur le polymorphisme neutre. Cette situation peut diminuer notre capacité à détecter la sélection, mais peut aussi être exploitée pour obtenir des informations complémentaires sur la chronologie des substitutions favorables ou l’interaction entre gènes. Par ailleurs, comme la plupart des caractères adaptatifs varient de manière continue, j’ai étudié comment la signature moléculaire d’un locus sous sélection était affectée par la sélection à beaucoup d’autres locus affectant le même caractère. J’ai aussi mis au point une méthode préliminaire pour estimer la distribution des coefficients de sélection des mutations favorables à partir d’approches génomiques de détection de la sélection. Enfin, j’ai utilisé un modèle de mutation pléiotrope (affectant de nombreux caractères) pour comprendre comment l’hétérogénéité phénotypique de la mutation entre locus influe sur la probabilité que chacun d’eux soit utilisé lors de l’adaptation.

  • Titre traduit

    Genetics of adaptation : from the evolution of phenotypic traits to the molecular signatures of selection


  • Résumé

    Adaptation is the increase in reproductive success of living organisms that results from their growing match to their environment. Its underlying mechanism, natural selection, acts on phenotypes, but is transmitted to the genes. The search for the genes involved in adaptation, and of putative agronomical or medical interest, has been a matter of intense research recently. However, most methods to detect molecular signatures of selection overlook the phenotype, and do not consider the consequences of a possible polygenic response to selection. During this PhD, I developed several population genetic models that allow taking those aspects into account. I first studied the consequence of positive selection at two close loci on neutral polymorphism. This situation can paradoxically hinder our ability to detect selection, but can also be exploited to obtain additional information about the chronology of beneficial substitutions, or the interaction between genes. Since most adaptive traits vary quantitatively, I studied how the molecular signature left by a locus under positive selection is affected by selection at many other loci that affect the same trait. I also designed a preliminary method to estimate the distribution of the selection coefficients of beneficial mutations from genome scans for selection. Finally, I used a model of pleiotropic mutation to understand how the phenotypic heterogeneity of mutation across loci influences the probability that each locus is used during adaptation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (118-[51]-28 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 110-118

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2008)260
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