Les points de vue des gènes orthologues et paralogues sur la génomique des rongeurs : phylogénomique et évolution des récepteurs olfactifs

Orthologous and paralogous gene viewpoints on rodent genomics : phylogenomics and evolution of olfactory receptors

• Auteur / Autrice : Maxime Courcelle
• Direction : Emmanuel Douzery
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique et génomique
• Date : Soutenance le 04/12/2020
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de l'évolution (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Douady
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emmanuel Douzery, Christophe Douady, Céline Brochier-Armanet, Stéphane Guindon, Pierre-Henri Fabre, Violaine Nicolas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Douady, Céline Brochier-Armanet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Récepteurs sensoriels

Génomique

Rongeurs

Mots clés libres

Rongeurs

Génomique

Récepteurs olfactifs

Phylogénie

Taxonomie

Évolution moléculaire

Rodents

Genomics

Olfactory receptors

Phylogeny

Taxonomy

Molecular Evolution

Résumé

Depuis son émergence dans les années 1980, la génomique a révolutionné de nombreux domaines de l'étude du vivant. En fournissant de vastes jeux de données, elle a notamment donné la possibilité aux chercheurs de choisir les marqueurs moléculaires les plus adaptés pour répondre à leur question biologique. Au cours de mes travaux de thèse, j’ai étudié les propriétés de deux grands groupes de gènes pour les analyses de génomique comparative : les gènes orthologues (descendant d’un évènement de spéciation) et les gènes paralogues (séquences dupliquées à la suite d’un évènement chromosomique chez une espèce). En construisant et analysant des jeux de données à l’échelle de l’ordre des rongeurs, j’ai contribué à améliorer notre connaissance des liens de parenté entre les différents groupes d’espèces apparentées aux souris, aux écureuils et aux chinchillas. De plus, je me suis appliqué à montrer l’impact des différentes caractéristiques d’évolution moléculaire des marqueurs (vitesses d’évolution et contenu en nucléotides par exemple) sur les analyses de reconstruction phylogénétique. Enfin, l’étude de la grande famille de gènes des récepteurs olfactifs (environ 1000 gènes par espèce) a permis de démontrer des adaptations aux différents styles de vie et régimes alimentaires trouvés chez ces animaux. En particulier, les espèces fouisseuses comme les différents clades de rats- taupes appartenant aux familles Bathyeridae et Spalacidae présentent une signature spécifique, retrouvée de manière convergente chez des taxons pourtant éloignés phylogénétiquement.

Since its emergence in the 1980s, genomics has revolutionised many areas of the study of life. In particular, by providing vast data sets, it has enabled researchers to choose the molecular markers best suited to answer their biological question. During my thesis work, I studied the properties of two large groups of genes for comparative genomic analyses: orthologous genes (originating from a speciation event) and paralogous genes (sequences duplicated following a chromosomal event in a species). By constructing and analysing data sets at the rodent order scale, I have contributed to improving our knowledge of the relationships of rodents species related to mice, squirrels and chinchillas. In addition, I have applied myself to showing the impact of different molecular evolutionary characteristics of markers (e.g. evolutionary rates and nucleotide content) on phylogenetic reconstruction analyses. Finally, the study of the large family of olfactory receptor genes (about 1000 genes per species) has made it possible to demonstrate adaptations to the different lifestyles and diets found in these animals. In particular, burrowing species such as the different clades of mole rats (Bathyergidae and Spalacidae families) present a specific signature, found in a convergent manner in taxa that are phylogenetically distant.