Projet ANR-14-CE19-0016 – ExHyb : Stabilité génomique chez les hybrides
Programme : Défi de tous les savoirs (DS10) 2014
Année de financement : 2014
Coordinateur du projet : Madame Cristina Vieira (Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UCBL)
Partenaires : Laboratoire public; LBE-UNESP Laboratorio de Evoluçao Molecular
Montant : 438880.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 60 mois
Résumé : La notion d'espèce, au cœur des politiques actuelles de biodiversité, est classiquement définie à partir de la fertilité et de la fécondité entre individus. Celles-ci sont rendues possibles lorsque l'union des génomes maternels et paternels est stable. Lorsque deux espèces ont divergé, ou lorsqu'un isolement reproducteur se met en place entre deux populations distantes, l'union des deux génomes résulte en ce que l'on pourrait appeler un stress génomique, qui active les parasites moléculaires que sont les éléments transposables (ET). Le présent projet propose d'étudier la variabilité des mécanismes qui permettent le maintien de la stabilité génomique, à partir de l'analyse des conséquences du stress génomique que constitue l'hybridation. Nous utiliserons l'activité et la régulation des ET comme marqueur de la stabilité génomique, en lien avec l'analyse de la structure et de l'expression du génome. Il est maintenant tout-à-fait admis que la régulation épigénétique est le premier mécanisme de contrôle des ET dans les génomes. Ainsi, nous proposons d'analyser la régulation des ET au niveau épigénétique, et de mesurer l'impact de cette régulation sur les gènes voisins, à deux échelles de temps différentes chez la drosophile. La drosophile est un puissant modèle génétique, d'autant plus que le génome de Drosophila melanogaster a été totalement séquencé, annoté, et parfaitement décrit, ainsi que les génomes de quelques espèces proches. A partir de populations naturelles distantes pour deux espèces sœurs, D. melanogaster et Drosophila simulans, nous proposons de caractériser le stress génomique associé à un croisement intra-spécifique divergent. De plus, nous aborderons la même question au niveau inter-spécifique à partir d'espèces ayant divergé très récemment, avec Drosophila mojavensis et Drosophila arizonae, pour lesquelles l'isolement reproducteur n'est pas encore complet. Nous commencerons, au niveau génomique (à partir de séquençage en masse), par caractériser la distribution globale des insertions d'ET et leur dynamique dans chaque échantillon parental. Ceci est rendu possible grâce au développement phénoménal des méthodologies de séquençage nouvelle génération. Ensuite, pour chacun des deux niveaux de divergence, nous proposons d'obtenir les données transcriptomiques de chaque échantillon parental ainsi que des hybrides. Nous disposerons ainsi d'une mesure de l'activité des gènes et des ET. A partir des mêmes échantillons, nous produirons des données épigénétiques (séquences des piRNA pour la régulation par ARN interférence, et données ChIPseq pour la régulation par les modifications de la structure de la chromatine), ce qui nous permettra d'analyser les différents mécanismes de régulation des ET ainsi que les gènes impliqués dans cette régulation. De plus, nous pourrons cartographier les marques d'histone sur les ET et les gènes, abordant ainsi l'impact des ET sur le génome. Les données produites par ce projet permettront d'approfondir la compréhension des conflits génomiques. En particulier, nous pourrons dresser un panorama complet de l'équilibre établi entre un génome et ses ET, et alors comprendre comment l'hybridation affecte cet équilibre. Plus globalement, ce projet permettra d'aborder les impacts des ET lors de stress génomiques.