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Henrique Teotónio

Génétique évolutive expérimentale

Contexte


La génétique évolutive étudie l’influence de l’hérédité sur la sélection naturelle. Une des questions majeures est de comprendre comment la pléiotropie de fonctions d’un gène est intégrée à travers les différents niveaux d’organisation biologique. Une autre question a trait au degré de dépendance vis-à-vis de la mutation, la recombinaison et la conversion génique des associations entre polymorphimes d’ADN. Un troisième problème est de déterminer comment la consanguinité et les biais d’accouplement influent sur la structure genetique d’une population. Les recherches de notre équipe ont pour but de répondre à ces questions dans le contexte de l’adaptation à de nouveaux environnements. Le modèle utilisé est le nématode Caenorhabditis elegans que l’équipe a développé pour l’évolution expérimentale en créant des populations maintenant de la diversité génétique et présentant des systèmes de reproduction alternatifs.

Faits marquants


L’un des axes de recherches concerne l’origine et le maintien de l’autofécondation. L’autofécondation procure un avantage numérique par rapport à l’allofécondation, et impose de moindres coûts physiologiques et écologiques sur les individus que l’accouplement et la fécondation croisée. Nous avons montré que l’autofécondation pouvait envahir des populations allofécondantes en cas d’assurance de reproduction et de faible dépression de consanguinité. Cependant, le succès reproductif des mâles ne détermine pas seulement les vitesses de transitions évolutives, mais aussi le maintien des taux d’allofécondation intermedieres. Ceci est aussi dû au fait que, chez C. elegans, les hermaphrodites apparaissent contraintes dans leur allocation de ressources vers la fonction mâle (favorisant l’autofécondation) et la fonction femelle (favorisant l’allofécondation). Au niveux genetique, des populations ou l’autofécondation predominent peuvent mieux gérer des fardeaux génétiques que des populations issues de croisements aléatoires. En revanche, le croisement aléatoire peut augmenter les taux de recombinaison, autorisant la création d’une diversité adaptative.

Un autre axe de recherche porte sur l’évolution de la variabilite phénotypique. La partition en composants de variance des traits nous a indique une évolution de la canalisation dans des environnements stressants. Il reste à déterminer comment l’évolution de la canalisation est liée au degré d’adaptation. Pour répondre à cette question, l’équipe étudie l’évolution de l’expression du métabolisme lors de changements d’environnement soudains ou graduels et comment différents taux de changement environnemental impacte sur la probabilité d´extinction d´une population. Elle cherche aussi à déterminer si la fréquence et le mode de changement d’environnement déterminent l’évolution de spécialistes ou de généralistes.

Sujets de recherche
  • Evolution des systèmes de reproduction : androdiécie de C. elegans, recombinaison, coefficients de consanguinité, niveaux de sélection
  • Evolution dans des environnements changeants : génétique de GxE et E, sélection stabilisante et balancée, transduction de signaux
  • Génétique quantitative et génétique des populations : analyse de QTL, cartographie d’association et « hitch-hiking », pléiotropie antagonique, déséquilibres de liaison et d’identité

Theologidis et al. 2014. Reproductive assurance drives transitions to self-fertilization in experimental Caenorhabditis elegans. BMC Biology, 12:93.

Chelo et al. 2013. An experimental test on the probability of extinction of new genetic variants. Nature Communications 4 :

Chelo and Teotónio. 2013. The opportunity for balancing selection in experimental populations of Caenorhabditis elegans. Evolution 67:142.

Teotónio et al. 2012. Evolution of outcrossing in experimental populations of Caenorhabditis elegans. PLoSONE 7 : e3581.