Phylogenomics, convergent evolution, and the Anthropocene
Phylogénomique, évolution convergente, et l’Anthropocène
Résumé
Extant living organisms are the result of an historical process that has unfolded over billions of years. Their genomes have accumulated footprints of past episodes of selection in response to interactions with their environment or with other species. My work aims at uncovering and interpreting these footprints to better understand how genomes encode phenotypes. In particular, I develop computational methods based on probabilistic models to interpret genomic data on a large scale. In the past, I have studied the histories of genes and of the species that carry them and showed that a joint inference provided unrivaled insights into them. In collaboration with virologists, I have used experimental evolution to gain insights into the interaction of Dengue and Zika viruses with their host innate immune system. Finally, I have also led a project to identify in the genomes the loci underlying convergent phenotypic evolution in animals. In the future, firstly I intend to build upon previously developed gene tree-species tree models to study the co-evolution between hosts and their parasites or symbionts. Secondly I will extend my research on convergent genomic evolution to study how some species of plants have repeatedly been able to adapt to environments with high temperatures, high salinity or low water availability. This axis of research is particularly important as the environmental crises currently unfolding put plants, crops included, under a lot of stress. Which leads me to my third research axis: I will propose and promote an approach to decrease the environmental footprint of academic research.
Les organismes vivants actuels sont le résultat d'un processus historique qui s'est déroulé sur des milliards d'années. Leurs génomes ont accumulé les empreintes des épisodes passés de sélection en réponse aux interactions avec leur environnement ou avec d'autres espèces. Mon travail vise à découvrir et à interpréter ces empreintes afin de mieux comprendre comment les génomes encodent les phénotypes. En particulier, je développe des méthodes informatiques basées sur des modèles probabilistes pour interpréter les données génomiques à grande échelle. Dans le passé, j'ai étudié l'histoire des gènes et des espèces qui les portent et j'ai montré qu'une inférence conjointe permettait d'obtenir des informations nouvelles à leur sujet. En collaboration avec des virologues, j'ai utilisé l'évolution expérimentale pour mieux comprendre l'interaction des virus de la dengue et du Zika avec le système immunitaire inné de leur hôte. Enfin, j'ai également dirigé un projet visant à identifier dans les génomes les loci qui sous-tendent l'évolution phénotypique convergente chez les animaux. À l'avenir, j'ai tout d'abord l'intention de m'appuyer sur les modèles d'arbres de gènes et d'arbres d'espèces développés précédemment pour étudier la coévolution entre les hôtes et leurs parasites ou symbiotes. Deuxièmement, j'étendrai mes recherches sur l'évolution génomique convergente afin d'étudier comment certaines espèces de plantes ont pu s'adapter à plusieurs reprises à des environnements caractérisés par des températures élevées, une forte salinité ou une faible disponibilité en eau. Cet axe de recherche est particulièrement important alors que les crises environnementales actuelles placent les plantes dans des situations de stress important. Ce qui me conduit à mon troisième axe de recherche : je proposerai et défendrai une approche pour diminuer l'empreinte environnementale de la recherche académique.
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