Equipe éléments Génétiques Mobiles (ELEGEM)Nos thématiques de recherche s'inscrivent dans le cadre de l'évolution du génome et les interactions qui s'y développent. Elles se concentrent principalement sur l'étude des séquences génétiques mobiles, et notamment des éléments transposables (ET), leur dynamique et leur impact dans les génomes et les populations. Les principaux thèmes abordés sont :
- l'évolution des éléments mobiles, incluant l'analyse de leur diversité, l'identification des facteurs (génomiques ou externes) influençant leur activité (niveau d'expression et niveau de transposition), l'évolution de la structure générale des éléments transposables (et de leur proteines), la classification des éléments.
- L'impact des éléments transposables sur les génomes, et en particulier, le rôle de ET dans les transferts lateraux de gènes, la dynamique d'invasion des génomes et des populations par un élément transposable suite à un transfert horizontal (ou une migration), les interactions entre éléments autonomes et non autonomes.
- L'évolution des génomes et des systèmes biologiques : les interactions entre gènes vont déterminer les caractères. La sélection phénotypique va agir sur les génomes. Par des approches expérimentales et théoriques, nous cherchons à comprendre comment des systèmes biologiques complexes se sont mis en place, fonctionnent et évoluent.
Les approches utilisées sont principalement moléculaires et bioinformatiques. L'approche biologique utilise comme modèle la drosophile (Drosophila melanogaster ou D. simulans), et l'élément transposable mariner. Les approches bioinformatiques nous permettent de développer les outils nécessaires à l'analyse des génomes, aux simulations de populations
Jacques-Deric Rouault, Chargé de recherche CNRS.
Modélisation, Validation, Scilab.
Classification des éléments transposables mariner
Ingénieurs et Techniciens
Isabelle Clavereau, technicienne CNRS.
Régulations de l'expression des éléments transposables dans les populations.
Evolution et diversité des éléments mariner dans les espèces du sous-groupe ananassae.
Emilie Robillard, technicienne CNRS.
Activité et régulation de l'élément transposable mariner dans Drosophila melanogaster.
Dynamique d'invasion dans les populations de Drosophila melanogaster de l'élément transposable mariner.
Compétition entre copies.
Étudiants
Bastien Saint-Leandre, doctorant de l'Ecole Doctorale "Gènes, Génomes, Cellules".
Régulation de l'élément mariner chez les drosophiles.
Gabriel Da Luz Wallau, doctorant de l'Université Fédérale de Santa Maria - BRESIL".
Identification d'éléments mariner actifs chez les drosophiles.
Anciens Étudiants
Thibaud Boutin, doctorant de l'Ecole Doctorale "Gènes, Génomes, Cellules".
Dynamique d'invasion et maintien sur le long terme des ETs.
Thèse soutenue le 16 septembre 2010
Qu'est ce qu'un élément transposable ?
Les éléments transposables sont des entités génétiques souvent considérées comme des parasites génomiques, du fait qu’ils peuvent se répliquer plus rapidement que le génome qui les porte. La transposition de nouvelles copies d’éléments transposables dans de nouveaux sites génomiques, ou la recombinaison ectopique entre copies, peut avoir des effets délétères évidents sur le fonctionnement du génome et des gènes. Les éléments transposables restent néanmoins une force évolutive majeure, en augmentant la diversité génétique, favorisant ainsi l’adaptabilité des génomes.
Comme tous les gènes classiques, les éléments transposables sont soumis à des régulations diverses qui vont limiter le nombre de copies dans le génome et dans les populations, et contrebalancer ainsi l’augmentation du nombre de copies liée à la transposition. De plus, le nombre de copies est lui-même soumis à sélection, dès lors que le fardeau génétique devient trop lourd.
Comme tous les gènes classiques, les séquences des éléments transposables évoluent. Toutefois, la sélection purifiante pour conserver une protéine fonctionnelle est moins forte, la transposition d’une copie pouvant être réalisée grâce aux enzymes fabriquées à partir d’une autre copie (transposition en trans). Ainsi, de nombreuses copies inactives ou délétées peuvent s’accumuler, et même s’amplifier. Il en résulte ainsi une compétition entre copies d’un même élément, qui s’ajoute à la compétition entre familles différentes dans un même génome.