EVOPLANET — Évolution de la plasticité d'expression dans les réseaux de régulation de gènes

Les organismes s'ajustent continuellement à leur environnement. Cette plasticité est le résultat d'un processus d'adaptation, mais la manière dont les architectures génétiques évoluent pour permettre une telle réponse reste mal comprise. Dans ce projet, nous nous intéresserons à l'évolution de la plasticité de l'expression des gènes et à l'évolution de la structure des réseaux de régulation sous-jacents. Nous proposons une double approche: dans un premier temps, nous mettrons en place un modèle théorique couplant un modèle dynamique de réseau de gènes au niveau de chaque individu, et un modèle de génétique des populations permettant de simuler l'évolution des réseaux sous l'influence des mutations, de la sélection, et de la dérive génétique. De ce modèle, nous tirerons des prédictions théoriques sur la manière dont les réseaux de gènes pourraient évoluer, en fonction de la variabilité de leur environnement par exemple. Dans un deuxième temps, nous validerons ces prédictions théoriques en les comparant à des résultats d'évolution expérimentale. Nous disposons de 18 lignées d'un champignon, Zymoseptoria tritici, ayant évolué in vitro pendant un an (>500 générations) en conditions de températures stables ou fluctuantes. Nous nous proposons de mesurer les transcriptomes de ces lignées à différents points de temps durant leur adaptation, et de comparer l'évolution de l'expression des gènes et de la structure des réseaux de co-expression aux résultats des simulations. Notre objectif est donc de mettre en place un cadre théorique capable de prédire certaines caractéristiques de l'évolution des architectures génétiques complexes en fonction de la stabilité de l'environnement, et de vérifier ces prédictions empiriquement.