Thèse soutenue

Investigations algorithmiques des interactions inter-espèces
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Auteur / Autrice : Yishu Wang
Direction : Marie-France SagotMario FigueiredoBlerina Sinaimeri
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Bioinformatique
Date : Soutenance le 05/10/2021
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
Laboratoire : Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive
Jury : Président / Présidente : Jean R. Lobry
Examinateurs / Examinatrices : Marie-France Sagot, Mario Figueiredo, Blerina Sinaimeri, Charles Semple, Martin Middendorf, Yann Strozecki, Irene Finocchi
Rapporteurs / Rapporteuses : Charles Semple, Martin Middendorf

Résumé

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Pour comprendre la dynamique d'interactions entre des groupes d'espèces, par exemple, dans un contexte hôtes-parasites, il est primordial d'étudier le processus de coévolution. La réconciliation cophylogénétique est un modèle qui traduit la reconstruction de l'histoire coévolutive en un problème d'optimisation combinatoire. L'ensemble des solutions optimales, qui représentent des scénarios coévolutifs différents, peut avoir une taille considérable, rendant l'analyse des résultats difficile. Le résultat principal de cette thèse porte sur une nouvelle méthode qui permet d'explorer l'espace de solutions de manière efficace. D'abord, je définis des relations d'équivalence et propose des algorithmes d'énumération qui produisent la liste des solutions représentatives, c'est-à-dire des solutions appartenant à chacune des classes d'équivalence. Ensuite, je présente des résultats expérimentaux et montre que l'analyse des classes d'équivalence aide à mieux étudier des jeux de données biologiques. Basé sur nos résultats algorithmiques, un logiciel appelé Capybara a été développé comme un nouvel outil pratique pour l'analyse cophylogénétique. Plus généralement, l'énumération des classes d'équivalence des solutions est un problème théorique important. Dans la seconde partie de la thèse, je présente un cadre général au sein duquel l'énumération efficace des classes d'équivalence est possible. Je propose un algorithme qui énumère les classes d'équivalence des solutions pour une famille de problèmes, en particulier, des problèmes où s'applique la technique de programmation dynamique.