Analyse comparée des pangénomes : de la plasticité des génomes à la diversité métabolique du monde microbien

par Adelme Bazin

Projet de thèse en Microbiologie

Sous la direction de Claudine Médigue, David Vallenet et de Alexandra Calteau.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Structure et Dynamique des Systèmes Vivants (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....) , en partenariat avec Génomique Métabolique (laboratoire) et de Université d'Évry-Val-d'Essonne (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Le présent sujet de thèse a pour objectif de réaliser des développements méthodologiques pour l'étude comparée des pangénomes. Premièrement, il s'agira de mettre en place un outil de détection des régions variables dans un graphe de pangénome et de les décrire en sous-modules fonctionnels. Ces régions de plasticité génomique (RPG) regroupent à la fois des régions qui sont échangées entre les souches par transfert horizontal de gènes (comme par exemple les îlots génomiques) et des régions perdues différentiellement dans différentes lignées. Elles sont d'une importance primordiale pour comprendre le potentiel adaptatif des bactéries. Deuxièmement, des développements méthodologiques permettront de réaliser des comparaisons inter-pangénomes et, ainsi, d'explorer la dynamique des RPG entre différentes espèces. Les algorithmes et outils développés au cours de cette thèse seront mis en application afin d'étudier différents groupes bactériens d'intérêt médical, agronomique ou biotechnologique tels que les actinobactéries, les firmicutes ou les entérobactéries pour lesquelles de grandes quantité de données sont disponibles. Une attention particulière sera donnée sur l'analyse fonctionnelle des RPG au regard du métabolisme des organismes en terme de production de métabolites secondaire ou de voies cataboliques.

  • Titre traduit

    Comparative analysis of pangenomes: from genome plasticity to the metabolic diversity of the microbial world


  • Résumé

    The aim of this PhD thesis is to carry out methodological developments for the comparative study of pangenomes. Firstly, a tool for detecting variable regions in a pangenome graph and describing them in functional submodules will be set up. These regions of genomic plasticity (RGP) include both regions that are exchanged between strains by horizontal gene transfer (e.g. genomic islands) and regions lost differentially among lineages. They are of paramount importance to understand the adaptive potential of bacteria. Secondly, methodological developments will allow inter-pangenome comparisons and, thus, the exploration of the RGP dynamic between different species. The algorithms and tools developed during this thesis will be applied to study different bacterial groups of medical, agronomic or biotechnological interest such as actinobacteria, firmicutes or enterobacteria for which a large amount of data is available. Particular attention will be given to the functional analysis of the RGPs with regard to the metabolism of organisms in terms of secondary metabolite production or catabolic pathways.