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UE Génétique et génomique des populations

Responable : Julien Varaldi

6 crédits ECTS, 30h de cours, 14h de TD, 16h de TP

 

Cette UE permet d’acquérir le socle des connaissances et les concepts fondamentaux nécessaires pour comprendre l’origine, la transmission et le maintien de la variabilité génétique du monde vivant, ainsi que sa distribution dans les différentes populations qui composent les espèces. Le fonctionnement génétique et démographique des populations est analysé en intégrant la complexité du milieu naturel dans lequel vivent les espèces et en intégrant les outils les plus récents de séquençage haut débit et de la génomique afin d’appréhender la diversité génétiques des espèces à l’échelle de leur génome. Ainsi, c’est par une approche multigénique que seront abordées les notions de transmission de la variabilité génétique selon différentes modalités de reproduction (panmixie, homogamie, consanguinité), d’association alléliques entre locus (déséquilibre gamétique),  de différenciation génétique des populations (Fst, Fis), de sélection et d’adaptation (paysages adaptatifs de Wright). L’accent est mis sur les interactions entre les différentes forces évolutives (sélection, dérive génétique, mutations, migrations) responsables de la modification de la composition génétique des populations et des espèces (microévolution), et qui conduisent aux phénomènes d’adaptations et de spéciation. L’approche de génomique des populations abordera les différents indices de diversité nucléotidique, les tests de neutralité (McDonald Kreitman, HKA), la recherche de gènes sous sélection par génome-scan. L’analyse du polymorphisme de séquence permettra d’aborder la reconstruction de l’histoire génétique et démographique des populations par des approches de coalescence avec une introduction aux méthodes bayesiennes du type ABC (Approximate Bayesian Computation). Ces données de génomique des populations et les nouvelles approches associées permettent de répondre de façon beaucoup plus puissante aux problématiques classiques de génétique des populations, et d'aborder le rôle de l'épigénome et des interactions génome x environnement dans phénomènes d'évolution des espèces et l’adaptation locale de leurs populations. Une ouverture sur l’application des concepts enseignés dans le domaine de la génétique de la conservation des espèces en danger et de la génétique humaine dont l’épidémiologie des maladies génétiques sera abordée.

 

Des TD et TP permettront d’appliquer les outils et concepts fondamentaux de la génétique et génomique des populations à des situations naturelles prises chez différentes espèces animales, végétales ou chez l’homme. La manipulation pratique des concepts et outils du domaine par l'analyse de cas concrets et d’importance sociétale nécessitera la manipulation de masses de données importantes issues des nouvelles technologies de séquençage.