Thèse soutenue

La relation génotype-phénotype vue à différentes échelles
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Auteur / Autrice : Henry Kemble
Direction : Olivier TenaillonPhilippe Nghe
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physiologie et biologie des organismes-populations-interactions.Biologie évolutive
Date : Soutenance le 31/10/2018
Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Frontières de l'innovation en recherche et éducation (Paris ; 2006-....)
Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
Laboratoire : Infection, anti-microbien, modélisation, évolution (Paris)
Jury : Président / Présidente : Virginie Courtier-Orgogozo
Examinateurs / Examinatrices : Olivier Tenaillon, Philippe Nghe, Thomas Bataillon, Claudia Bank, Marie-Anne Félix, Guillaume Eric Martin
Rapporteurs / Rapporteuses : Thomas Bataillon, Claudia Bank

Résumé

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Avec la révolution moléculaire en biologie, une compréhension des mécanismes de la relation génotype-phénotype est devenue possible. Récemment, les progrès réalisés dans la synthèse et le séquençage de l’ADN ont permis le développement d’expériences de deep-mutational scanning capable de quantifier divers phénotypes pour un ensemble de génotypes sur toute la longueur d’un gène. Ces ensembles de données sont non seulement intéressants en eux-mêmes, mais permettent également de tester de manière rigoureuse des modèles phénotypiques quantitatifs. Nous avons utilisé cette technologie pour caractériser les cartes séquence-fitness de 3 systèmes bactériens modèles: un régulateur global, la CRP, une enzyme de résistance aux antibiotiques, la β-lactamase, et une petite voie métabolique constituée des enzymes AraA et AraB. Ces systèmes ont été choisis pour éclairer les rôles de différentes caractéristiques dans la formation de la relation génotype-fitness (réseaux de régulations, stabilité des protéines et flux métabolique). Nous constatons que la tendance globale des effets sur le fitness semble prévaloir sur les tendances spécifiques. Ceci nous conduit à penser qu’une grande partie de la relation entre le génotype et le fitness pourrait être expliquée à partir de la forme des fonctions de phénotype-fitness. Par ailleurs, nous voyons que la caractérisation de la relation génotype-fitness dans différents systèmes peut être un moyen puissant d’obtenir des informations sur les phénotypes pertinents.