How species adapt genetically to their environment? Positive selection, balancing selection, and the gut microbiota
Comment les espèces s’adaptent génétiquement à leur environnement ? Sélection positive, balancée, et microbiote intestinal
Résumé
Mes travaux de recherche ont pour objectif général de retracer les dynamiques évolutives des populations, en particulier les dynamiques adaptatives, grâce aux outils de la génétique des populations. Afin d’étudier comment les organismes s’adaptent génétiquement à leur environnement, je cherche à identifier les signatures génomiques de la sélection naturelle, afin de comprendre quels mécanismes adaptatifs sont les plus prévalents, quels sont les traits phénotypiques les plus soumis à des contraintes sélectives, et quels principes généraux gouvernent l’évolution adaptative des populations. Il s’agit aussi d’avoir accès à une fenêtre sur le passé évolutif des espèces pour comprendre quelles ont été les transitions majeures de leur environnement ou de leur mode de vie, et comment l’histoire évolutive des populations peut expliquer la diversité génétique et phénotypique observée aujourd’hui. Je me suis plus précisément focalisée sur les trajectoires évolutives des populations humaines, avec un intérêt particulier pour l’influence de la diversité culturelle sur la diversité génétique. J’ai en effet étudié pendant ma thèse comment l’organisation sociale des populations (choix matrimoniaux, patrons de migration) et leur régime alimentaire (éleveurs, agriculteurs) influence la diversité génétique (neutre et adaptative) en Asie Centrale. Pendant mon postdoctorat, je me suis intéressée à un mode d’adaptation particulier, la sélection balancée, à une échelle taxonomique plus large, au niveau des primates, pour i) mieux comprendre l’histoire évolutive du gène ABO dont les polymorphismes sont maintenus depuis des millions d’années, et ii) identifier des régions du génome dont les variations génétiques sont partagées entre humains et chimpanzés. Suite à mon recrutement au CNRS à Paris, j’ai cherché à comprendre en quoi le microbiote intestinal pouvait contribuer à l’adaptation des populations humaines à des régimes alimentaires différents. Après avoir étudié la structure microbienne intestinale et orale de chasseur-cueilleurs, agriculteurs et pêcheurs du Cameroun, je me suis focalisée sur le contraste entre populations rurales et urbaines, en considérant à la fois les procaryotes et les eucaryotes intestinaux. J’ai également contribué à caractériser les transferts horizontaux de gènes au sein du microbiote intestinal humain, et à identifier les souches bactériennes dont la phylogénie suit celles de leurs hôtes à une échelle globale. Depuis ma mutation au LBBE (Lyon) en 2020, j’ai continué à m’intéresser à la coévolution hôte-microbiote en étudiant un cas de transfert horizontal de gènes depuis des bactéries marines vers le microbiote de populations asiatiques. J’ai également poursuivi mes recherches sur l’adaptation locale de populations humaines à leur environnement (alimentaire et climatique). J’ai enfin rejoint un projet visant à comprendre en quoi l’anthropisation de populations de babouins influence leur microbiote intestinal, et plus largement leur état de santé. Le projet de recherche que je souhaite désormais développer vise à évaluer l’importance de la sélection balancée dans l’adaptation des espèces, en m’appuyant sur des simulations et des données de séquençage, afin d’estimer la prévalence de la sélection balancée dans des taxons contrastés (primates, oiseaux, insectes), de comprendre l’importance relative de différents mécanismes évolutifs aboutissant au maintien de polymorphismes, et de tester si la sélection balancée cible préférentiellement certains variants structuraux comme les inversions.
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