Les effets de la sexualité sur la dynamique des éléments transposables

Impact of the mating systems on the dynamics of transposable elements

• Auteur / Autrice : Thibaud S. Boutin
• Direction : Pierre Capy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Biologie de l'évolution
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Parthénogénèse

Croisement consanguin

Modèles biologiques

Génome

ADN égoïste

Mots clés libres

Systèmes de reproduction

Simulations

Résumé

Le système de reproduction est responsable de la diffusion des gènes dans les populations, il joue donc un rôle essentiel dans l'évolution des espèces ainsi qu'au niveau de l'architecture du génome et de la dynamique de ses composantes telles que les éléments transposables. Ces derniers sont des séquences d'ADN capables de se multiplier au sein des génomes indépendamment des effets qu'ils induisent. Présents dans tous les organismes vivants, les éléments transposables peuvent occuper une portion (très) importante des génomes. Il est nécessaire de comprendre leur dynamique afin de mieux comprendre l'architecture et l'évolution des génomes. Les travaux effectués au cours de cette thèse ont porté sur l'étude des effets du système de reproduction de l'hôte sur la dynamique des éléments transposables par le biais d'un modèle implémenté dans un logiciel simulations DyET. Ce dernier permet de simuler la dynamique d'une famille d'éléments transposables des premières étapes de l'invasion jusqu'au long terme - soit plusieurs dizaines de milliers de générations - au sein d'une population d'hôte pouvant se reproduire selon différents modes tels que la panmixie, l'autogamie ou bien l'asexualité. L'exploration des différents jeux de paramètres a permis de mettre en évidence l'importance de la sexualité de l 'hôte sur la dynamique des éléments transposables des premières étapes de l'invasion jusqu'à long terme.

Within species the gene flow between individuals depends of the mating system, it plays a key role in the evolution of species as well as into the genome architecture by impacting the dynamics of the different genomic components, as the transposable elements for example. Transposable elements are ''selfish'' DNA sequence able to invade and multiply within a genome independently of their impact on this one. They spread all among the tree of life and they are present in nearly all organisms. Sequenced genomes revealed that transposable elements could be an (very) important portion of the genome. Nowadays, it is essential to decipher their dynamics to have a better understanding of the architecture and the evolution of the genome. The research presented here focus on the effect of the mating system of the host species to the dynamics of transposable element. Theoretical models and computational methods were used to simulate the dynamics of transposable elements within different host populations reproducing with different mating systems (e. G. , asexuality and self-fertilization) including switch from a system to an other (e. G; outcrossing to selfing). The simulations can be performed from the first step of invasion to the long-term transposable elements/genome coevolution within the host population. These simulations generated numerous data sets and their analysis highlighted a number of interesting trends resulting from the interaction between evolutionary forces (e. G. , natural selection, genetic drift and mating system) and transposable element dynamics on genome architecture.