La soutenance de thèse de Clément GAIN de l'équipe TIMC MAGe aura lieu mercredi 10 mai à 14h sur le thème :

« Décalage génétique de population face aux changements environnementaux. »
 

Jury :

• OLIVIER FRANÇOIS, Professeur des Universités, Grenoble INP, Directeur de thèse
• LAURENCE DESPRES, Professeure des Universités, Université Grenoble Alpes, Examinatrice
• MATHIEU  GAUTIER, Directeur de recherche, INRAE Centre Occitanie-Montpellier, Rapporteur
• YVAN  SCOTTI, Directeur de recherche, INRAE Centre Provence-Alpes-Côte d'Azur, Rapporteur
• SIMON BOITARD, Chargé de recherche HDR, INRAE Centre Occitanie-Montpellier, Examinateur

Mots clés

Apprentissage statistique ; Génomique du paysage ; Changement climatique ; Génomique des populations

Résumé

Le changement climatique mondial modifie les habitats à un rythme sans précédent. Ces changements environnementaux ont un impact important sur la biodiversité et il y a un intérêt grandissant dans la compréhension de la réponse des populations à ces changements environnementaux. Cette thèse porte sur l'utilisation de données génomiques intraspécifiques afin d'informer sur la prédiction de ces réponses. Plus précisément, nous apportons notre contribution à la notion de décalage génétique. Le décalage génétique cherche à quantifier la maladaptation génétique des populations. On parle de maladaptation génétique lorsque la composition génétique d'une population ne correspond pas à celle requise pour l'habitat dans lequel elle évolue. Notre travail de thèse se concentre sur différents axes.

On présentera tout d'abord une nouvelle mesure de décalage génétique, appelée fossé génétique, visant à résoudre certaines limites des méthodes existantes, tel que la prise en compte des facteurs de confusion et de l'aspect polygénique de l'adaptation.
On établira également un cadre théorique permettant la mise en place d'une relation entre le décalage génétique et la valeur sélective d'un individu dans un environnement modifié. Plus précisément, nous montrerons que le fossé génétique est proportionnel au logarithme de la valeur sélective dans l'environnement modifié. Nous validerons ce résultat théorique sur des données simulées à l'aide du logiciel SLiM, et sur des données réelles à l'aide d'une expérience de jardin commun pour des populations de mil (Pennisetum glaucum).
En parallèle de ces travaux sur le décalage génétique, nous établirons une relation théorique entre l'analyse en composantes principales (ACP) et l'indice de fixation de Wright, deux approches essentielles dans la compréhension de la structure de population existant chez des individus échantillonnés. Cette relation nous dit que dans un modèle à K populations discrètes, la Fst moyenne le long du génome est approchée par les (K-1) valeurs propres de l'ACP standardisée.

Notre thèse contribue donc à une meilleure interprétation du décalage génétique par la mise en place d'un cadre théorique autour de cette notion et facilite également son utilisation par l'implémentation d'une fonction de calcul du fossé génétique dans la librairie R LEA 3. Elle contribue également à justifier l'utilisation de l'ACP pour décrire la structure génétique des populations en précisant le lien existant entre cette méthode et l'indice de fixation de Wright.