Dynamique des génomes du genre Streptomyces

Genome dynamics of the Streptomyces genus

• Auteur / Autrice : Jean-Noël Lorenzi
• Direction : Olivier Lespinet, Pierre Leblond
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 09/06/2020
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Structure et dynamique des systèmes vivants (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie intégrative de la cellule (Gif-Sur-Yvette, Essonne ; 2015-....) - Dynamique des génomes et adaptation microbienne (Vandoeuvre-lès-Nancy)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Université Paris-Saclay. Faculté des sciences d’Orsay (Essonne ; 2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Stéphanie Bury-Moné
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ingrid Lafontaine, Philippe Normand, Annabelle Thibessard, Eduardo Pimentel Cachapuz Rocha
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ingrid Lafontaine, Philippe Normand

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transfert horizontal de gène

Dissertation universitaire

Synténie

Bioinformatique

Génomique comparative

Streptomyces

Mots clés libres

Génomique comparée

Bioinformatique

Synténie

Streptomyces

Génomique comparée

Bioinformatics

Synteny

Streptomyces

Résumé

Les streptomyces possèdent un grand chromosome linéaire (8-12 Mb) constitué d'une région centrale conservée, bordée de bras variables représentant jusqu’à plusieurs mégabases. Afin d'étudier l'évolution du chromosome au de l'évolution, un panel représentatif de souches et d'espèces de Streptomyces (110 génomes) dont les chromosomes sont complètement séquencés a été identifié. Le pangénome du genre a été modélisé et s'est révélé ouvert et présente un core-génome de 803 gènes. L'évolution du chromosome de Streptomyces a été analysée en effectuant des comparaisons entre paire de chromosome, grâce à des indices mesurant la conservation de l'ordre des gènes et du taux d'orthologie. Cette méthode, appliquée au niveau global, a également été appliquée au niveau local, permettant de mesurer l'intensité de la recombinaison le long du chromosome. Grâce à la profondeur phylogénétique offerte par le panel choisi, il a été possible de déduire que les bras chromosomiques ont évolué plus rapidement que la région centrale sous l'effet combiné des réarrangements et de l'ajout de nouvelles informations provenant du transfert horizontal.

Streptomyces possess a large linear chromosome (8-12 Mb) consisting of a conserved central region flanked by variable arms covering several megabases. In order to study the evolution of the chromosome across evolutionary times, a representative panel of Streptomyces strain and species (110) whose chromosome are completely sequenced was identified. The pangenome of the genus was modelized and shown to be open with a core-genome reaching 803 genes. The evolution of the Streptomyces chromosome was analyzed by carrying out pairwise comparisons, and by monitoring indexes measuring the conservation of gene order and the rate of orthology. This method, applied at the global level, was also applied at the local level, making it possible to measure recombination intensity along the chromosome. Using the phylogenetic depth offered by the chosen panel, it was possible to infer that the chromosomal arms evolved faster than the central region under the combined effect of rearrangements and the addition of new information from the horizontal transfer.