Thèse soutenue

Étude du pangénome d’une population bactérienne structurée : vers une nouvelle compréhension de l’origine des variations intra-génomiques
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Auteur / Autrice : Hélène Gardon
Direction : Corinne Petit-BiderreGisèle Bronner
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Bioinformatique
Date : Soutenance le 03/12/2021
Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Microorganismes : Génome et environnement
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Éric Bapteste, Didier Debroas
Rapporteurs / Rapporteuses : Gwenaël Piganeau, Eduardo Pimentel Cachapuz Rocha

Résumé

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Les modèles d’évolution associés aux concepts de l’espèce mettent en avant des processus de balayage sélectif à l’échelle des gènes ou à l’échelle des génomes. Au cours de cette thèse, une reconsidération des processus à l’origine de la différenciation de populations bactériennes libres environnementales a été réalisée en prenant comme modèle des sous-populations cooccurrentes de l’écotype HLII de Prochlorococcus. L’objectif était d’appréhender les forces évolutives à l’origine de la formation et du maintien du pangénome pour des populations bactériennes libres de l’environnement.Le pangénome de Prochlorococcus apparaît ouvert à l’échelle populationnelle. Les gènes core et flexibles qui le composent dessinent un paysage génomique caractérisé par des régions conservées et variables. Cette organisation génomique s’accompagne d’une répartition non aléatoire des fonctions portées par les gènes flexibles et d’une dynamique évolutive différentielle, illustrée par une variation des contraintes sélectives et l’identification de points chaud de recombinaison, le long du génome.Les résultats obtenus au cours de ces travaux mettent en évidence une distinction des trajectoires évolutives d’ensembles de gènes, spécifiques de compartiments génomiques particuliers, dans une population structurée. Ceci est conforme à une évolution de type barrière à la dérive. En outre, la structuration de l’information génétique le long du génome pourrait dépendre de la dynamique des flux de gènes entre les sous-populations, en particulier pour les gènes flexibles. Plutôt qu’une acquisition non aléatoire des gènes en fonction de leur localisation génomique, une probabilité différentielle de rétention des gènes transférés comme conséquence de la fluctuation de la taille efficace de la population le long du génome peut être envisagée.