Intérêts généraux de recherche
Génétique de l’adaptation
L’un de mes gros centres d’intérêt est l’étude des mécanismes adaptatifs par lesquels les populations naturelles répondent aux pressions sélectives. Ça implique d’étudier ces pressions de sélection, mais aussi la base génétique des traits phénotypiques, ainsi que leur plasticité phénotypique. Mes questions principales sont:
- Quels sont les facteurs séléctifs agissant sur la population ? Quels traits sont adaptatifs, donc soumis à ces facteurs sélectifs ?
- Quelles sont les bases génétiques de ces traits adaptatifs? Cette question peut s’étudier sans (heritabilité, corrélation génétique entre traits) ou avec les outils de la génomique (architecture génétique des traits).
- Quel est le potentiel adaptatif de cette population ? Comment peut-on prédire sa réponse à la selection au long terme ?
- Quels sont les traits phénotypiques qui interviennent dans la réponse des populations au changement climatique et quels sont les mécanismes impliqués ?
Étude d’une population naturelle de lézard vivipare
Depuis les années 90, une population de lézard vivipare (Zootoca vivipara) est suivie chaque année sur le Mont-Lozère. Un pédigrée de la population est reconstruit à l’aide de micro-satellites (pour inférer les paternités). Je poursuis ce suivi démarré par Jean Clobert, avec un intérêt plus particulier pour la génétique de l’adaptation de cette population.
L’objectif général est d’utiliser la génétique quantitative, l’écologie évolutive et la génomique des populations pour mieux étudier les pressions de sélection exercées sur la population (y compris en raison du changement climatique) et sa capacité à y répondre, soit par l’adaptation génétique, soit par la plasticité phénotypique.
Les projets actuels portent sur l’écologie évolutive et la génétique de la phénologie (dans le cadre du projet de doctorat de Théo Bodineau), de la croissance (projet de master d’Anaïs Aragon) et de la dispersion (projet de master de Léa Koch), ainsi que sur les projets financés TIPEX et EvoGenArch décrits ci-dessous. Léa prépare actuellement un doctorat sur le lien entre l’histoire de vie, la sénescence et le réchauffement climatique dans le cadre du projet TIPEX.
Ce suivi est financé par le programme SEE-Life du CNRS Ecologie & Environnement pour le suivi à long terme des espèces sauvages, le projet ANR TIPEX et le projet ERC EvoGenArch (voir ci-dessous pour plus d’informations sur ces projets). Le suivi dispose d’un site web dédié.
Développement de méthodes en génétique évolutive
Je m’intéresse également au développement de méthodes statistiques plus efficaces et mieux justifiées sur le plan théorique, en particulier dans le domaine de la génétique évolutive (quantitative et des populations).
Dans le domaine de la génétique quantitative, je travaille sur le développement de méthodes basées sur la génétique quantitative non-linéaire pour étudier les caractères non-gaussiens (voir QGglmm, en collaboration avec Michael Morrissey, Holger Schielzeth et Shinichi Nakagawa) ou les normes de réaction pour la plasticité phénotypique (voir le package Reacnorm, en collaboration avec Luis-Miguel Chevin). Je travaille également sur des méthodes de génétique quantitative inter-population dans le cadre du projet de doctorat d’Isabela de O à l’Université de Lausanne, en collaboration avec Jérôme Goudet et Oscar Gaggiotti. Nous développons de meilleurs outils pour tenir compte de la structure des populations lors des tests d’adaptation locale dans le contexte, par exemple, des expériences de jardin
Projets financés
Le projet ERC EvoGenArch
Ce projet s’intéresse à l’évolution de l’architecture génétique des traits complexes (influencés par un grand nombre de loci, appelés QTL), définie dans un sens restreint comme la distribution des tailles d’effet des QTL. Nous développerons une nouvelle méthodologie statistique pour inférer avec précision l’architecture génétique des traits, en tirant parti de la corrélation statistique entre des locus voisins dans le génome (ou déséquilibre de liaison). En utilisant la puissance d’un nouveau séquençage à lecture liée (haplotagging) pour obtenir des informations sur la recombinaison, nous appliquerons cette nouvelle méthodologie pour étudier le lien entre l’architecture génétique des traits et le « régime évolutif », c’est-à-dire les caractéristiques des facteurs évolutifs sélectifs et neutres. Tout d’abord, nous réaliserons une étude approfondie du lien entre la sélection et l’architecture génétique sur notre population naturelle de lézards communs. Deuxièmement, nous appliquerons cette méthode à des traits analogues chez plus de 20 espèces afin de déduire leur architecture génétique et d’utiliser les connaissances sur le régime évolutif et le contexte phylogénétique pour évaluer l’influence de ces composantes sur la variation de l’architecture génétique. Une présentation moins formelle du projet a été publiée ici.
Matthieu Pichené a commencé un post-doc sur le développement de la nouvelle méthode statistique. Mélanie Januario travaillera sur le séquençage haplotagging link-read (et sur de nombreux autres aspects du projet, y compris le travail sur le terrain et la gestion des données), avec l’aide de Pascaline Chifflet-Belle et Élise Gay. Tanya Karagyozova est notre gestionnaire de projet.
Le projet ANR TIPEX
Il s’agit d’un consortium, dirigé par Jean-François Le Galliard (iEES, Paris), en collaboration avec Sandrine Meylan (iEES, Paris), Julien Cote (CRBE, Toulouse), Jean Clobert (SETE, Moulis) et Olivier Lourdais (CEBC, Chizé), visant à étudier le point de basculement dans l’accélération de l’histoire de vie due au réchauffement climatique conduisant à l’effondrement de la population chez le lézard commun. Dans le cadre de ce projet, Léa Koch a commencé un doctorat pour travailler sur le lien entre le cycle biologique, la sénescence et le réchauffement climatique dans notre population surveillée à long terme.
