Volume horaire

Description de l'UE

Objectifs

L’objectif de ce cours est de permettre aux étudiants d’appréhender les bases moléculaires de l’évolution et d’apprendre comment utiliser le polymorphisme génétique pour étudier l’évolution des génomes, des populations et des espèces. Cette UE se concentre sur l'étude des modifications moléculaires au niveau de l'ADN, au travers de mutations ponctuelles ou d'autres modifications plus importantes du génome (duplications, délétions,…) et de leurs impacts à différentes échelles : gènes, populations et espèces. L’évolution moléculaire permet d'aborder en profondeur les mécanismes liés à la dynamique (origine, maintien et évolution) de la variabilité structurale et fonctionnelle des génomes et d'en avoir une vision plus intégrée, allant de la molécule d'ADN aux populations.

Pré-requis

Maîtrise des concepts de base de biologie évolutive et de génétique des populations, notamment l’équilibre de Hardy-Weinberg et les forces évolutives.

Contenu

L’accent sera mis sur la compréhension des mécanismes d'évolution à différentes échelles (nucléotide, gène, génome, population, espèce). Plusieurs thèmes centraux en évolution moléculaire et génétique des populations seront abordés : plasticité du génome (familles multigéniques, séquences répétées, transposons), mécanismes de recombinaison et leurs impacts évolutifs, forces évolutives et leurs impacts sur le polymorphisme des séquences et des populations, histoire démographique (goulot d’étranglement/expansion) et sélective, stratégie de reproduction, structuration des populations. Ce module s’intéresse à des questions du type : Quel est l’impact des stratégies de reproduction des populations (par ex. consanguinité), de la démographie des populations (taille efficace, expansion/décroissance, fragmentation, isolement par la distance, flux migratoires) et des pressions évolutives sur la diversité et la structure génétique des populations ? Que nous apporte l’analyse comparative des génomes ? Quel est l’impact du sexe sur l’évolution du génome ? Quel est l’impact de la sélection sur la variabilité génétique des populations ? Est-ce que ce gène évolue sous pression de sélection ?

Compétences

Formaliser et tester des hypothèses. Décrire et analyser un phénomène. Acquérir des outils et des méthodes nécessaires au traitement des données en écologie et biologie évolutive. Mettre en œuvre les techniques et logiciels adéquats pour étudier le polymorphisme génétique des populations. Être capable d'analyser les produits les plus actuels de la recherche et en comprendre les enjeux, les limites, et les apports en termes de connaissance.

Ouvrages de référence

Graur D. & Li W.-H. Fundamentals of Molecular Evolution. (2000). Sinauer Associates. Hartl D.L. & Clark A.G. Principles of Population Genetics. (2007) Sinauer Associates.

Mots clef

Adaptation, Evolution, Génétique des populations, Génomique, Structure génétique, Histoire démographique et sélective, Polymorphisme, Séquences répétées

Contrôle des connaissances

CC: contrôle continu, CT: contrôle terminal.

Les notes de CC de session 1 sont systématiquement conservées en session 2.