Analyse et modélisation de l'évolution des régions silencieuses de l'ADN

Abstract

Les génomes eucaryotes sont constitués principalement de régions non codantes. Au sein même des séquences codantes, certains sites (majoritairement la position 3 des codons) sont synonymes et constituent donc, avec les régions non codantes, les régions silencieuses de l'ADN. Plusieurs modèles sont proposés pour décrire l'évolution des régions silencieuse de l'ADN et on oppose principalement des modèles neutres (biais mutationnel, conversion biaisée) à des modèles sélectionnistes. L'analyse de ces modèles d'évolution permet de déterminer leurs prédictions, qui peuvent être testées sur des données moléculaires, comme le taux du substitution ou le polymorphisme. Mon travail de thèse a consisté à construire un modèle d'évolution des régions silencieuses faisant intervenir de la sélection, (i) pour comparer différentes fonctions de cumul de l'effet de chaque site sur le génome et (ii) pour quantifier l'effet de la liaison entre les sites sélectionnés sur l'efficacité de la sélection. Ce travail de modélisation a été complété par des analyses de données génomiques en vue de tester certaines prédictions des modèles dévolution des régions silencieuses. Une des difficultés des modèles sélectionnistes est de définir une fonction de cumul de l'effet de chaque site sur la probabilité de passage d'un génome à la génération suivante. J'ai comparé les schémas de sélection sous des effets additifs et multiplicatifs des sites. La prise en compte de la liaison entre les sites sélectionnés nécessite une simulation extensive du processus d'évolution et permet d'appréhender le rôle de la recombinaison à l'échelle du génome sur l'efficacité de la sélection. D'après l'analyse de l'usage du nématode pour minimiser l'interférence entre les sites sélectionnés. L'analyse de données de polymorphisme humain permet de rejeter le modèle du biais mutationnel sur l'évolution de la composition en base Guanine et Cytosine du génome.LYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF