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Impacts génétiques et épigénétiques des inversions chromosomiques sur l'évolution des populations de mammifères – inv_evol_mam

Résumé de soumission

CONTEXTE SCIENTIFIQUE DU PROJET Depuis de nombreuses décennies, les modifications structurales du génomes, i.e., les réarrangements chromosomiques, sont connues pour être des mutations fondamentales d’un point de vue pathologique (revue dans Gardner & Sutherland, 1996) et évolutif (revue dans King, 1993). De très nombreux travaux ont été effectués afin de préciser plus avant le rôle des réarrangements chromosomiques au niveau méiotique (revue dans Searle, 1993), et par voie de conséquence, dans les mécanismes d’isolement reproducteur et de spéciation (modèles de spéciation par « dysfonctionnement hybride » sensu Ayala & Coluzzi, 2005 ; Delneri et al., 2004 ; revue dans King, 1993). Par ailleurs, plus récemment, des données empiriques (Noor et al., 2001 ; Navarro & Barton, 2003 ; Steffansson et al., 2005 ; Tripet et al., 2005) ont remis sur le devant de la scène une hypothèse de la première moitié du XXème siècle (voir King, 1993), et selon laquelle les inversions chromosomiques induiraient une réduction locale de la recombinaison, une rupture des flux de gènes situés dans le fragment inversé, et la divergence adaptative rapide d’allèles co-adaptés au sein de ce fragment (modèles de spéciation par « suppression de recombinaison » sensu Ayala & Coluzzi, 2005 ; revues dans Rieseberg & Livinsgtone, 2003 ; Hey, 2003). Un tel processus pourrait expliquer certains cas de spéciation en sympatrie, et a notamment été proposé pour la cladogenèse de l’homme et du chimpanzé en Afrique orientale (Navarro & Barton, 2003 ; commentaires dans Hey, 2003 ; mais voir Zhang, 2004 et Ayala & Coluzzi, 2005). Cette hypothèse a été explorée par plusieurs groupes de recherche ces dernières années, bien qu’indirectement (croisements dirigés chez les drosophiles : Noor et al., 2001 ; travaux théoriques sur les variations nucléotidiques chez les grands singes et l’homme : Navarro & Barton, 2003 ; Zhang, 2004) ou dans un cadre interspécifique (zone hybride chez les tournesols du genre Heliantus et chez les drosophiles : Rieseberg et al., 1999 ; Machado et al., 2002). En particulier, une étude très récente chez Anopheles gambiae, vecteur principal du paludisme en Afrique (Tripet et al., 2005) présente une comparaison directe des flux de gènes situés dans et à l’extérieur d’un fragment inversé à un niveau intraspécifique. Le rôle central des inversions dans la structuration génétique des populations de moustiques y est clairement démontré, ce qui a des conséquences primordiales sur la lutte contre la malaria. En revanche, les travaux directs au niveau intraspécifique chez les mammifères sur des modèles biologiques adéquats font cruellement défaut. Nous disposons néanmoins d’une étude réalisée chez l’homme montrant des déséquilibres de liaison importants entre des régions du génome associées à une inversion particulière (Stefansson et al., 2005). Par ailleurs, certains résultats obtenus dans le cadre d’études très variées nous font penser que les mutations chromosomiques pourraient avoir d’autres conséquences elles aussi très importantes. En effet, l’analyse de cas pathologiques chez l’homme montre qu’une inversion peut induire une modification de la compaction chromatinienne au niveau des points de cassure (Callen et al., 2002). Or, au cours des dernières années, il a été clairement montré que le niveau de compaction de la chromatine était contrôlé par des modifications biochimiques des protéines histones (notion de code histone : Allis & Jenuwein, 2001) et constituait un élément majeur de régulation de l’expression génique (revues dans Jones & Takaï, 2001, et Lachner et al., 2003). Par exemple, le déplacement d’un gène dans un environnement hétérochromatique entraîne une inhibition de son expression (notion d’effet de position, ou PEV : Henikoff, 1994). Ces données, considérées ensemble, laissent entrevoir une autre conséquence des réarrangements ch

Coordination du projet

Gauthier DOBIGNY (Organisme de recherche)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 100 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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