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Impact des duplications de génome sur la biodiversité : analyse

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Impact des duplications de génome sur la biodiversité : analyse
fonctionnelle systématique des gènes sox chez les poissons téléostéens
Laboratoire d’accueil : IGFL, équipe Génomique évolutive des Vertébrés dirigée par le Pr.
Jean-Nicolas Volff, voir le site web : http://igfl.ens-lyon.fr/
Contact pour ...
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Impact des duplications de génome sur la biodiversité : analyse
fonctionnelle systématique des gènes
sox
chez les poissons téléostéens
Laboratoire d’accueil
: IGFL, équipe Génomique évolutive des Vertébrés dirigée par le Pr.
Jean-Nicolas Volff, voir le site web : http://igfl.ens-lyon.fr/
Contact pour la thèse : Delphine Galiana au 04 72 72 89 87 ou delphine.galiana-arnoux@ens-
lyon.fr
Financement : contrat région CIBLE 2010 pour 3 ans.
Résumé du projet de thèse :
Les duplications de gènes et de génomes sont un mécanisme important pour l’évolution des
organismes. Dans le lignage des vertébrés, au moins trois évènements de duplication de génomes ont
eu lieu, dont une (3R) spécifique du lignage des poissons téléostéens. Ces événements de
polyploïdisations sont considérés comme pouvant être impliqués dans les mécanismes de spéciation
via l’apport de matériel génétique supplémentaire pouvant servir à la création de nouveaux gènes.
Cependant, l’impact direct des duplications de génomes sur la biodiversité et la complexité des
organismes reste controversé. C’est dans ce contexte que se place le projet de thèse proposé. Nous
souhaitons aborder cette question à travers l’analyse systématique d’une famille de gènes (les gènes
sox
) au sein des vertébrés, et plus particulièrement au sein des poissons téléostéens présentant une
biodiversité étonnante qui en fait un modèle de choix pour ce type d’études. Les gènes
sox
, codant
pour des facteurs de transcription, sont impliqués dans de nombreux processus biologiques
fondamentaux, en particulier pendant le développement embryonnaire. Le plus connu d’entre eux est
le gène maître du déterminisme du sexe chez les mammifères
sry
, localisé sur le chromosome Y des
mâles. Malgré une possible redondance fonctionnelle, il semble que chaque gène
sox
puisse présenter
un profil d’expression et/ou une fonction spécifique indiquant leur spécialisation au cours de
l’évolution. Dans un premier temps, nous proposons d’identifier de manière systématique, par
analyses bioinformatiques, tous les membres de la famille
sox
chez les vertébrés, en particulier chez
les cinq poissons téléostéens à génomes séquencés. Ce travail permettra de donner une vue d’ensemble
du contenu en gènes
sox
de chaque espèce, ainsi qu’une idée de l’impact de la duplication de génome
spécifique des poissons sur le nombre et le type de gènes
sox
présents dans chaque espèce. Dans un
second temps, nous proposons d’analyser le profil d’expression de tous les gènes
sox
chez trois
espèces de poissons : le poisson-zèbre, le médaka et le platyfish
Xiphophorus maculatus
. Ces analyses
permettront l’identification de candidats intéressants sur lesquels une étude fonctionnelle plus poussée
sera réalisée. Ce projet de thèse présente l’intérêt d’associer plusieurs domaines de la biologie
(bioinformatique, biologie moléculaire, biologie cellulaire) afin de pouvoir aborder la question de la
relation entre contenu en gène
sox
(duplication puis perte ou évolution différentielle en fonction de
l’espèce), fonction du gène considéré et spéciation.