Proposition de stage


  Master 1 & 2   Conflit génétique et évolution des chromosomes sexuels chez la drosophile, en relation avec la distorsion de ségrégation méiotique

  Master 1 & 2   Rôle de l’hétérochromatine dans la variation de l’expression génique, en relation avec l’adaptation locale : exploration par transcriptomique comparative

Master 1 & 2
Titre
Conflit génétique et évolution des chromosomes sexuels chez la drosophile, en relation avec la distorsion de ségrégation méiotique

Nom de l'équipe d'accueil
Génétique Évolutive, Reproduction et Adaptation des drosophiles

Responsable
Montchamp-Moreau

Profil du candidat
Intéressé(e) par l’évolution des chromosomes sexuels, les conflits génétiques et/ou les problèmes de stérilité mâle liés à des anomalies de la méiose

Descriptif du stage
La première loi de Mendel, postulant que deux allèles d'un individu hétérozygote sont transmis à la génération suivante avec une égale probabilité, est parfois transgressée dans la nature. Certains allèles ou chromosomes, appelés « distorteurs de ségrégation » assurent leur transmission préférentielle en altérant la méiose ou la maturation des gamètes. En perturbant le processus central de la transmission des gènes, les distorteurs de ségrégation génèrent des conflits intra-génomiques qui peuvent affecter profondément l’évolution des génomes et contribuer à l’émergence de nouvelles espèces (ref.1,2,3). Nous étudions ce phénomène chez Drosophila simulans, une espèce où des distorteurs de ségrégation ont évolué sur le chromosome X(4,5). En perturbant la ségrégation du chromosome Y pendant la méiose, ils empêchent la production de sperme Y (6) et favorisent ainsi leur propre transmission via une descendance très majoritairement femelle. Grâce à leur transmission préférentielle, les XSR ont diffusé dans toute l’aire de répartition de l’espèce (7). Les pressions de sélection qui s’exercent au sein des populations envahies par les XSR tendent à rétablir une ségrégation mendélienne et un sexe ratio équilibré, favorisant la mise en place de suppresseurs de la distorsion sur le chromosome Y et les autosomes. Nous cherchons à identifier les gènes ou éléments génétiques distorteurs et suppresseurs (cytogénétique, cartographie génétique par recombinaison et/ou étude d’association, validation fonctionnelle par transgénèse) à élucider leur mode d'action (étude cytologique de la méiose et de la spermatogenèse) et à déterminer comment les distorteurs et les suppresseurs co-évoluent et se répandent dans les populations (génétique et génomique des populations). L’un ou l’autre de ces aspects peut être abordé en stage, en fonction de l’état d’avancement de nos travaux et des centres d’intérêt de l’étudiant(e)......................................................... ..................................Durée du stage : 2 mois pour M1, 6 mois pour M2

Références
(1) Werren and Beukeboom, 1998. Ann. Rev. Genet. Syst. 29:233-61 (2) Price et al., 2010. Evolution 64:1504-9 (3) Phadnis and Orr, 2009.Science 323:376-9 (4) Montchamp-Moreau et al. 2006. Genetics 174(3) : 1365-71 (5) Fouvry et al., 2011. G3 1(5) :401-10 (6) Cazemajor et al., 2000. Genetic 154:229-36 (7) Bastide et al., 2011. Mol. Biol. Evol. 28(9) :2461-70

Mots clefs
Conflit génétique, chromosomes sexuels, distorsion de ségrégation méiotique, balayage sélectif Drosophile.

Contact
Catherine Montchamp-Moreau, CNRS UPR 9034, Laboratoire Evolution, Génomes et Spéciation, Avenue de la Terrasse, 91198 Gif-sur-Yvette cedex. Tel 01 69 82 37 20. Mél : catherine.montchamp@legs.cnrs-gif.fr

Date de validité
Vendredi 10 Janvier 2014

Duré (mois)
0

Date de publication du stage
Mercredi 15 Mai 2013

Master 1 & 2
Titre
Rôle de l’hétérochromatine dans la variation de l’expression génique, en relation avec l’adaptation locale : exploration par transcriptomique comparative

Nom de l'équipe d'accueil
Génétique Évolutive, Reproduction et Adaptation des drosophiles

Responsable
Montchamp-Moreau

Profil du candidat
génomique évolutive, écologie génétique

Descriptif du stage
Contexte : Le génome de la drosophile est composé pour un tiers d’hétérochromatine, dont plus de la moitié est concentrée sur le chromosome Y, chromosome entièrement hétérochromatique et extrêmement pauvre en gènes. Des travaux récents ont cependant montré que le chromosome Y contribue à la tolérance thermique des individus, différemment selon la population d’où il provient et en relation avec le climat local [1] et qu’il module l’expression des gènes situés sur les autres chromosomes, là encore différemment selon sa population d’origine [2, 3]. Ces résultats suggèrent que le polymorphisme naturel de la composante hétérochromatique des génomes joue un rôle dans l’adaptation locale des espèces, en modifiant l’expressivité et la pénétrance de traits écologiquement importants. Objectif du stage: Il s’agit d’examiner l’hypothèse d’un rôle de l’hétérochromatine dans l’adaptation locale en caractérisant les modifications du transcriptomes qui sont induite par le chromosome Y de Drosophila simulans. Chez cette espèce d’origine afro-tropicale, qui a récemment colonisé des régions tempérées, nous comparerons les effets de chromosomes Y provenant de deux populations qui ont évolué dans des milieux écologiquement contrastées : dans le milieu naturel de l’île de Mayotte d’une part, et dans un milieu anthropisé de la vallée du Rhône d’autre part. Méthodologie: Par des croisements appropriés, nous avons transféré 15 chromosomes Y de chaque population dans un même fond génétique de référence (X et autosomes), pour constituer au total 30 lignées « isoY ». Pour chaque lignée, les ARNs de mâles adultes sont soumis au séquençage haut-débit et les transcrits sont quantifiés après assemblage et blast sur un génome de référence. Le stagiaire participera à l’analyse statistique des données pour identifier les gènes différentiellement exprimés selon la population d’origine des chromosomes Y. La liste de gènes obtenue sera ensuite soumise à une analyse détaillée pour identifier les régions chromosomiques, les réseaux de régulation et les fonctions biologiques qui sont affectés par le chromosome Y.........................................................................................................Durée du stage: 6 mois en M2, 2 mois en M1

Références
[1] Rhomer et al. (2004) Heat induced male sterility in Drosophila melanogaster: adaptive genetic variations among geographic populations and role of the Y chromosome. J. Exp. Biol. 207, 2735-274 [2] Lemos et al. (2010) Epigenetic effect of polymorphic Y chromosomes modulate chromatin components, immune response and sexual conflict. Proc Natl Acad Sci U S A. 107(36):15826-31 [2] Jiang et al. (2010) Y not a dead end: epistatic interactions between Y-linked regulatory polymorphisms and genetic background affect global gene expression in Drosophila melanogaster. Genetics 186(1):109-18.

Mots clefs
adaptation , hétérochromatine

Contact
catherine.montchamp@legs.cnrs-gif.fr , ou tristan.mary-huard@agroparistech.fr

Date de validité
Lundi 06 Janvier 2014

Duré (mois)
6

Date de publication du stage
Mercredi 05 Septembre 2012