Doctorat sur la théorie et génomique de l'expression allèle spécifique (H/F)

Sujet de thèse :
La diploïdie se caractérise par la présence de deux copies de chaque gène, l'une d'origine paternelle et l'autre d'origine maternelle. Si de nombreuses théories ont été consacrées à la compréhension de l'évolution de la durée relative des phases diploïdes et haploïdes chez les eucaryotes, peu de travaux se sont intéressé à la manière dont l'expression diploïde « équitable » 1:1 est maintenue dans la phase diploïde. En particulier, les mutations des régulateurs en cis sont censées provoquer une « expression allèle spécifique » (ASE), où un allèle est systématiquement surexprimé ou sous-exprimé lorsqu'il est associé à un ou plusieurs régulateurs en cis forts ou faibles. L'ASE est très répandue chez les eucaryotes (1-3). Cependant, nous ne disposons pas d'une théorie spécifique pour prédire les niveaux d'ASE. De fait, les conséquences évolutives des variations cis-régulatrices commencent à peine à être intégrées dans la théorie de la génétique des populations.

Plusieurs processus évolutifs peuvent contribuer à l'ASE. Certaines des variations d’expression allèle-spécifique peuvent être neutres, d'autres peuvent être délétères (par exemple, lorsqu'une variation cis-régulatrice entraîne un écart par rapport à l’expression optimale d’un gène) et d'autres encore peuvent être avantageuse (lorsqu'un niveau alternatif d'expression est occasionnellement sélectionnée pour un gène donné). Outre ces effets directs, l'emballement des régulateurs en cis peut générer un ASE substantiel (4). En effet, dans cet emballement, les régulateurs en cis les plus forts se fixent de manière répétée dans les populations, générant une forte ASE pendant une phase transitoire (c'est-à-dire lorsque de nouveaux cis-régulateurs plus forts atteignent des fréquences intermédiaires et avant qu'ils ne s'approchent de la fixation). Enfin, les niveaux d'ASE peuvent être globalement atténués par des adaptations qui imposent dans une certaine mesure une expression diploïde 1:1 équitable.

Le premier objectif de ce projet de doctorat est de développer une théorie complète de l'ASE qui combine les différents processus mentionnés ci-dessus. Cette théorie prendra en compte des modèles multilocus où les régulateurs en cis évoluent pour chaque gène, ainsi qu'un trait au niveau du génome qui coévolue pour atténuer l'ASE résultant de la variation de la régulation en cis. Elle intégrera également une sélection stabilisatrice sur les niveaux d'expression et la coévolution des régulateurs en cis et des régulateurs en trans. Cette théorie permettra de prédire les niveaux d'ASE auxquels on peut s'attendre et les paramètres critiques qui influencent leur distribution. En particulier, elle sera utile pour déterminer la distribution de fréquence des variants cis-régulateurs, la proportion de variants cis-régulateurs rares (reflétant principalement les variants maintenus à l'équilibre mutation-sélection), et les variants cis-régulateurs q
Voir plus sur le site emploi.cnrs.fr...