Axe 1 : Comprendre et éclairer les mécanismes de l'évolution

Nos recherches contribuent à une meilleure compréhension des sources de variation génétique et épigénétiques qui façonnent la diversité phénotypique. Nous développons aussi des approches expérimentales et mathématiques pour mieux comprendre la relation génotype-phénotype et l’évolution des traits d’histoire de vie.

Nos questions de recherche portent sur les mécanismes impliqués dans l’évolution des espèces et des populations. Nous cherchons notamment à comprendre comment ces mécanismes influencent l’adaptation et la dynamique de la diversité biologique aux échelles macro- et micro-évolutives. Pour cela, nous développons des recherches autour de trois questions fondamentales:

Mécanismes de divergence macro-évolutive

Nous nous intéressons au processus de spéciation, en utilisant la domestication comme modèle pour décrypter les mécanismes et les déterminants de l’isolement reproductif. Nous utilisons également le complexe des Brassica comme modèle pour étudier les changements génomiques associés à la spéciation allopolyploïde et leur contribution à l’adaptation. Nous étudions l’évolution de la reproduction sexuée en nous appuyant sur le complexe de levures Nakaseomyces. Enfin, nous utilisons la famille des Ranunculaceae pour étudier les mécanismes moléculaires impliqués dans la diversification morphologique des pétales.

Plasticité de la structure du génome, de son expression et de sa régulation

Afin de comprendre les forces impliquées dans l’adaptation, nous analysons la dynamique des variants structuraux, leurs origines moléculaires et leurs implications fonctionnelles en utilisant le maïs comme modèle. Nous nous intéressons également à l’origine génétique et épigénétique de variabilité transcriptionnelle chez cette espèce, et de son implication dans la variabilité des réseaux de régulation de l’expression des gènes au cours du développement et en réponse à l’environnement. Enfin, nous explorons la variabilité génétique et épigénétique des éléments transposables, et leur contribution à la régulation de ces réseaux.

Mécanismes influençant la diversité génétique

Nous étudions les déterminants génétiques de la variation quantitative de la recombinaison méiotique et de l’interférence chez la levure Saccharomyces cerevisiae. Nous abordons la question du fardeau génétique sous l’angle de la vigueur hybride et de la dépression de consanguinité, en examinant le rôle de l’épistasie et de la liaison génétique. Grâce à des expériences de sélection divergente, nous analysons comment des régimes spécifiques de forte dérive et forte sélection peuvent contribuer à l’adaptation à partir de nouvelles mutations. Enfin, nous développons des modèles prenant en compte la complexité de l’interaction génotype-phénotype pour étudier l’évolution des traits d’histoire de vie à travers la modification des réseaux biologiques.

Méthodologies

Pour répondre à ces questions, nous combinons des approches expérimentales et théoriques. Celles-ci incluent la génération de matériel biologique innovant, la génération de grands ensembles de données moléculaires à plusieurs échelles (génome, épigénome, transcriptome, protéome) et leur analyse par des approches de bio-informatique et de biostatistiques, ainsi que des approches de modélisation en génétique des population et génétique quantitative.