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Laboratoire d’analyses bioinformatiques des séquences





Projets Tara Océans
Equipe
Publications

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Vitis vinifera
©M. ADRIAN /INRA
Nous sommes en train d’analyser la séquence du génome de la vigne. Une version partielle de l’assemblage a révélé que cette espèce a un protéome enrichi en gènes impliqués dans la synthèse de molécules aromatiques. Par ailleurs, cette séquence n’a pas subi de nombreux réarrangements chromosomiques depuis l’origine des dicotylédones, en particulier pas de duplication totale, ce qui est le cas pour Arabidopsis thaliana et Populus trichocarpa. Cette caractéristique s’est révélée un avantage permettant de révéler que trois génomes différents ont contribué à la structure du caryotype de leur dernier ancêtre commun. Le génome de la vigne est un excellent, mais inattendu, modèle d’étude de l’évolution des plantes à fleurs.

Le groupe d’analyse de génomes eucaryotes étudie la structure et l’évolution des génomes eukaryotes issus de différents projets de séquençage, en partenariat avec les laboratoires de l’Institut Génomique, ou en collaboration avec des laboratoires extérieurs.

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Tetraodon nigroviridis

Nous avons analysé la séquence d’ADN du poisson Tetraodon nigroviridis en raison de sa petite taille, 8 fois plus courte que la séquence humaine. Le niveau de conservation des gènes de ces deux espèces après 400 millions d’années d’évolution depuis leur séparation nous a permis en 2000 d’estimer le nombre de gènes humains. En 2004, la reconstitution in silico des chromosomes de Tetraodon a apporté l’évidence qu’une duplication totale de génome a eu lieu dans cette lignée. Cette duplication, appelée 3R par les évolutionistes, était auparavant posée comme hypothèse pouvant expliquer entre autre le succès du groupe des poissons osseux téléostéens, par leur nombre d’espèces adaptées à de nombreux écosystèmes différents.

 
 
  Analyses

Pour chaque espèce, en collaboration avec d’autres laboratoires, nous réalisons un certain nombre d’analyses portant sur la caractérisation structurale, fonctionnelle, et/ou évolutive. Nous avons développé un savoir-faire dans la recherche d’événements ancestraux de duplications totales de génomes (WGD) ou autre polyploïdisations. Ce type d’événement évolutif est supposé être un agent essentiel dans l’acquisition de nouvelles fonctions et dans l’émergence de nouvelles espèces. De grandes lignées évolutives telles que les vertébrés téléostéens ou plantes angiospermes dérivent très certainement de polyploïdisations. Pour ces études, les séquences des génomes du poisson Tetraodon nigroviridis, de la vigne Vitis vinifera et du cilié Paramecium tetraurelia sont d’excellents modèles .

 
 

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Duplications du génome de Paramecium tetraurelia

La séquence du génome du macronoyau de la paramécie conserve de façon spectaculaire la trace d’au moins 3 duplications totales de génomes qui se sont succédées dans l’évolution (cercles extérieurs, plus récents, vers intérieurs plus anciens). Alors que chez d’autres groupes évolutifs, il reste très peu de gènes dupliqués à la suite de duplications totales (poisson, plantes, levures), ici 24000 gènes, soit 68% du total, sont maintenus en 2 copies depuis la duplication la plus récente. Par ailleurs très peu de remaniements chromosomiques ont lieu car l’ordre des gènes est préservé. Ces caractéristiques, essentiellement le grand nombre de gènes dupliqués à trois moments évolutifs différents, montrent que la perte de gènes est fortement sous contrainte à court terme. En particulier l’effet de stochiométrie sur les gènes impliqués dans des interactions est fort.
 
 

Projets

 Tetraodon nigroviridis (lien, GGB)
 Paramecium tetraurelia (lien, GGB)
 Vitis vinifera (lien, GGB)
 Oikopleura dioica (lien, GGB)
 Tuber melanosporum (lien, GGB)

mise à jour le 15 octobre 2013

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