Analyse expérimentale des renversements de dominance génétique en contexte d’adaptation évolutive, chez Saccharomyces cerevisiae

Objectifs

Étude des mécanismes fondamentaux du fonctionnement et des dysfonctionnements des génomes de cellules procaryotiques et eucaryotiques ainsi que de divers processus intracellulaires

Modèles

Micro-organismes (levures et bactéries) et cellules humaines en culture

Approches

Génétique, microbiologie, génomique, biologie cellulaire, biologie moléculaire, bioinformatique

Organisation

6 équipes, 70 personnes

Équipes de recherche

• Équipe Becker | DyPS   Dynamiques & plasticité des synthétases - DyPS
• Équipe Charvin   Biologie quantitative de la croissance cellulaire
• Équipe Tarassov - Smirnov | MITO   Trafic intracellulaire d'ARN et maladies mitochondriales - MITO
• Équipe Schacherer | VISEG   Variation intra-spécifique et évolution des génomes - VISEG
• Équipe Vuilleumier | AIME   Adaptations et interactions microbiennes dans l'environnement - AIME

Titre du sujet de stage : Analyse expérimentale des renversements de dominance génétique en contexte d’adaptation évolutive, chez Saccharomyces cerevisiae

Équipe et Institut d'accueil : Variation intra-spécifique et évolution des genomes (VISEG)/Génétique Moléculaire, Génomique, Microbiologie (GMGM)

Responsable de l'équipe : SCHACHERER Joseph

Encadrants : ALVES Isabel/ BLEYKASTEN Claudine

Documents à transmettre : CV and lettre de motivation

Description du stage :

La dominance génétique joue un rôle clé dans la trajectoire évolutive des mutations. Une mutation peut présenter différents degrés de dominance, de la dominance complète ou partielle jusqu’à la récessivité, ce qui détermine dans quelle mesure elle est exposée à l'action de la sélection naturelle.

La dominance a longtemps été considérée comme un paramètre fixe dans les modèles de génétique des populations, or on sait aujourd’hui qu’elle est dynamique : elle peut différer — et même s’inverser — en réponse aux contextes génétique et environnemental. Cette variabilité soulève des questions majeures sur son influence dans le maintien de la diversité génétique et dans l’adaptation des espèces à de nouveaux environnements ou à des conditions fluctuantes. Les effets de changements de la dominance sont ainsi à considérer dans le contexte actuel de changements climatiques et d’invasions d’espèces.

L’objectif de ce stage M2 est de mieux comprendre dans quelle mesure les inversions bénéfiques de dominance sont fréquentes dans le contexte d’adaptation à de nouveaux environnements. Le design expérimental qui sera appliqué vise à détecter des cas potentiels de renversement de dominance dans ce contexte précis. Pour cela, nous proposons d’utiliser comme organisme modèle, l’espèce de levure Saccharomyces cerevisiae, en raison notamment de sa longue histoire évolutive dans des environnements liés aux activités humaines — comme ceux associés à la fermentation du vin, de la bière ou du pain.

Le projet prévoit la construction systématique de 400 hybrides entre différentes souches naturelles de S. cerevisiae, disponibles dans la collection du laboratoire. Ces hybrides seront comparés par des tests de croissance (phénotypage) dans divers environnements expérimentaux : différentes sources de carbone, différentes conditions de température, de niveaux de salinité, d’agents antifongiques.

Les différentes étapes du projet permettront à l’étudiant de pratiquer une grande diversité de méthodes de microbiologie et de biologie moléculaire ainsi que d’intégrer des outils d’analyse. Ces étapes incluent les croisements des souches parentales, l’isolement des hybrides, puis leur caractérisation : vérification de la sporulation et de la ploïdie par cytométrie en flux, extraction del’ADN génomique pour confirmer le génotype complet par séquençage Illumina. Le phénotypage haut débit sera réalisé à l’aide d’un robot, et les analyses des données de croissance seront conduites avec le logiciel R. Ce projet M2 s’intègre dans le contexte d’un projet ANR récemment financé.

Le candidat doit avoir une expérience de laboratoire correspondant au profil et une solide formation en génétique et en évolution.