Les conséquences de l'évolution d'un supergène – Supergene

De nombreuses études récentes montrent l’importance des inversions au sein des génomes. Cependant, la contribution de ces réarrangements chromosomiques à l’évolution de traits adaptatifs reste encore très mal connue, ainsi que les conséquences du maintien de polymorphisme d’inversion sur la dynamique des populations. Un supergène est un locus d'effet majeur, composé de différents gènes en liaison étroite et hérités comme un seul locus Mendelien, et qui contrôle des polymorphismes complexes nécessitant la co-variation des caractères. En utilisant le supergène P connu pour contrôler le mimétisme chez le papillon polymorphe H. numata, commun dans tout le bassin Amazonien, nous étudierons l’évolution des inversions impliquées dans un polymorphisme adaptatif et leurs conséquences sur la biologie des populations. Le mimétisme est la ressemblance protectrice qui évolue entre des proies toxiques, et les papillons mimétiques bénéficient d’une protection contre les prédateurs lorsqu’ils portent sur leurs ailes les mêmes motifs colorés que les papillons toxiques locaux. L’espèce H. numata porte plusieurs colorations mimétiques, contrôlées par un supergène associé à un polymorphisme d’inversions. Cette espèce représente une opportunité unique pour démêler les effets de l’architecture génétique en supergène et des variations écologiques sur l’évolution du génome et sur la biologie des populations: en effet, le paysage adaptatif associé au mimétisme peut être prédit par les variations géographiques des communautés de papillons, et par ailleurs nous disposons de populations avec et sans polymorphisme d’inversion. Dans ce projet, nous nous concentrerons sur 3 questions principales : (1) Quelles sont les caractéristiques des inversions associées à un polymorphisme adaptatif, comparées aux autres inversions présentes dans le génome? (2) Quelles sont les forces évolutives impliquées dans le maintien du polymorphisme d’inversion et plus particulièrement, quelle sont les contributions du système de reproduction et des mutations délétères associées aux inversions? et (3) Quelles sont les conséquences du polymorphisme d’inversion sur l’évolution des populations du point de vue génomique et écologique ? En combinant des approches théoriques, expérimentales et bio-informatique, et en réunissant les compétences de laboratoires CNRS et INRIA à Montpellier, Rennes et Paris, nous proposerons des conclusions générales sur le rôle des inversions dans l’évolution de traits adaptatifs complexes et dans la biologie des populations.