Quentin
FERNANDEZ DE GRADO
Directeur(s) de thèse : Antoine FRENOY
Je m'appelle Quentin FERNANDEZ DE GRADO, et je suis actuellement en deuxième année de thèse au TIMC dans l'équipe MAGe.
Le but de ma thèse est d'étudier les mécanismes évolutifs qui influencent l'adaptation d'un organisme à son environnement. Mon premier projet consiste à étudier les forces de sélection qui agissent sur l'ordre des gènes métaboliques dans les opérons. Le second projet consiste à comprendre comment évolue le taux de mutation d'une population et son impact sur l'organisation du génome.
Evolution bactérienne / Organisation des gènes / Modélisation / Métabolisme / Opéron
Biostatistiques (15 heures): Choisir un test statistique, interpréter les résultats du test, et utiliser le logiciel de statistiques R.
Ordre des gènes dans les opérons
Les génomes bactériens sont organisés en opérons, regroupant plusieurs gènes exprimés dans des conditions biologiques similaires. Nous étudions l’ordre des gènes au sein des opérons, une question qui a reçu peu d’attention. La question spécifique que nous nous posons est de savoir si deux gènes catalysant deux réactions successives d'une voie métabolique sont codés dans le même ordre au sein de leur opéron qu'ils apparaissent dans la voie. Une étude pionnière a montré il y a 15 ans que la réponse est oui pour plus de la moitié de ces paires de gènes, et a suggéré un mécanisme conduisant à une pression de sélection pour coder les gènes dans cet ordre. À l’inverse, dans ce travail, nous recherchons des pressions de sélection qui pourraient expliquer pourquoi un nombre important de paires de gènes sont codées dans l’ordre génétique inverse.
Pour tous les opérons métaboliques d'E. coli, nous avons utilisé plusieurs caractéristiques qui pourraient refléter directement ou indirectement le bénéfice de l'ordre génétique inversé, telles que l'essentialité de chaque gène, le défaut de fitness associé à l'inactivation ou à la surexpression de chaque gène, le niveau d'expression moyen de l'opéron, la toxicité potentielle du métabolite intermédiaire entre les deux réactions et la conservation des gènes dans leur ordre dans d'autres organismes.
Nous avons constaté que le défaut de fitness provoqué par l'inactivation du gène en aval dans la voie est associé de manière significative à l'ordre inverse des gènes (dans lequel ce gène en aval est codé en premier dans l'opéron), ce qui suggère que cet ordre inverse résulte d'une pression de sélection pour une expression forte et robuste du gène en aval. Nous postulons que dans certaines voies, cette pression de sélection pourrait être provoquée par la toxicité du métabolite intermédiaire, conduisant à une expression plus forte et plus robuste du gène qui consomme le métabolite que celle du gène qui le produit.
Evolution du taux de mutation
En cours