Horloges moléculaires pilotées par les caractères (TraM) : datation de l'évolution à long terme des pathogènes bactériens ré-émergents – TraM

L'évolution des pathogènes microbiens est inextricablement liée à celle de leurs hôtes. Des exemples clés sont la lèpre et la plage, des maladies humaines causées par les bactéries Mycobacterium leprae et Yersinia pestis. La découverte d'ADN ancien dans ces bactéries a révélé des histoires évolutives complexes.

Les modèles d'horloge moléculaire sont des approches statistiques permettant de mesurer les changements évolutifs. Ils peuvent être utilisés pour fixer une échelle de temps pour les événements évolutifs, comme la date d'un événement migratoire ou le début d'une épidémie. Cependant, tant M. leprae que Y. pestis semblent subir de longues périodes de changements évolutifs très lents et présentent parfois des lignées avec des traits hypermutateurs. Ces schémas violent effectivement les hypothèses de nombreux modèles d'horloge moléculaire, et l'échelle de temps de leur évolution à long terme n'est donc pas résolue.

L'objectif primordial de ce projet est de développer une approche d'horloge moléculaire qui évalue explicitement si des traits, tels que des mutations particulières, sont responsables des changements dans les taux d'évolution. Un tel modèle d'horloge moléculaire basé sur les traits est configuré par les informations contenues dans les données, qui peuvent prendre en compte les périodes d'évolution lente ou accrue. Le modèle sera développé sous la populaire plateforme phylogénétique BEAST, et donc largement accessible à d’autres chercheurs.
L’horloge moléculaire basée sur les traits sera appliquée à d’anciens ensembles de données ADN soigneusement sélectionnés de M. leprae et Y. pestis afin de répondre à des questions fondamentales clés :
- Sur quelle échelle de temps ces agents pathogènes sont-ils apparus de manière répétée chez l'homme ?
- Existe-t-il des preuves de périodes de « dormance » ou de lignées d’hypermutateurs chez ces bactéries et quel est le rôle de ces caractéristiques dans leur évolution ?