Thèse Réponses Génomiques aux Trajectoires de Domestication Caractérisation des Convergences et Contingences par une Approche Comparative Multi-Espèces chez les Mammifères H/F - Université Grenoble Alpes

Établissement : Université Grenoble Alpes
École doctorale : CSV- Chimie et Sciences du Vivant
Laboratoire de recherche : Laboratoire d'ECologie Alpine
Direction de la thèse : François POMPANON ORCID 0000000346000172
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-09T23:59:59

La domestication est un événement majeur de notre histoire à l'origine de l'agriculture. Elle consiste en l'isolement de populations sauvages sélectionnées lors d'un processus analogue à la spéciation. En tant qu'expérience évolutive répétée de nombreuses fois, avec des contraintes communes mais dans des contextes écologiques et culturels distincts, elle constitue un cadre d'analyse de l'évolution sous sélection humaine. Les avancées récentes en génomique des populations permettent d'aborder cette question avec une résolution inédite. L'analyse de la variation des génomes permet de reconstituer des histoires démographiques (fondations, migrations, ...) et d'identifier les bases génétiques de l'adaptation à l'environnement.
La quasi-totalité des études actuelles se concentre sur une espèce pour analyser la réponse des génomes aux pressions environnementales ou anthropiques. Cette accumulation d'études de cas empêche de distinguer clairement les processus généraux structurant les trajectoires de domestication des contingences propres à chaque espèce. Pour dépasser ce problème, nous proposons une approche comparative multi-espèces pour répondre à un ensemble de questions inexploré. En particulier, nous nous intéressons à l'impact de la nature de la relation humain-animal sur les trajectoires évolutives des génomes domestiqués (gènes adaptatifs ciblés, structuration spatio-temporelle de la diversité, ...). Cette relation dépend de la trajectoire de domestication, qu'elle émerge dans un contexte de commensalisme, de compétition ou de prédation, et, de manière associée, du type d'interaction domestique (animaux de consommation, de compagnie, de travail, ...). Une approche comparative permettra de tester l'hypothèse selon laquelle des relations de domestication similaires produisent des signatures génomiques récurrentes indépendantes de l'espèce.
La nature de l'interaction humain-animal conditionne les traits et gènes sous-jacents sélectionnés, qu'il s'agisse de sélections intentionnelles (e.g., sur des caractères agronomiques) ou non (e.g., docilité lors des phases précoces de domestication), ainsi que les dynamiques de diffusion spatiale des populations. Une analyse multi-espèces doit permettre d'évaluer l'existence de régularités dans ces dynamiques, d'estimer l'importance des contingences historiques, et d'identifier le rôle des contraintes internes (phylogénétiques, physiologiques, ...) dans la canalisation des réponses évolutives.
Dans ce contexte, la thèse cible l'identification des principes généraux reliant la diversité des interactions de domestication aux réponses évolutives des génomes de mammifères. Pour cela, le projet vise à :
(1) constituer un jeu de données cohérent, issu de bases publiques, couvrant un ensemble de mammifères domestiques représentatif de la diversité des trajectoires de domestication;
(2) caractériser les patrons de diversité neutre, et produire des atlas d'âge des variants afin de dater les variations des flux géniques entre régions géographiques et reconstituer les histoires démographiques des espèces;
(3) identifier les variants adaptatifs, en particulier ceux impliqués dans des introgressions intra-spécifiques, et tester le degré de convergence des gènes et des traits associés entre espèces;
(4) caractériser les régularités et spécificités des variations génomiques associées aux différentes trajectoires de domestication.
Ce cadre permettra d'aborder des questions transversales comme la synchronie entre espèces des variations de flux géographiques, leur relation avec les dynamiques de circulation humaine et d'échanges commerciaux, ainsi que le rôle de ces flux dans la diffusion de variants adaptatifs associés à des conditions environnementales particulières. Plus largement, le projet déterminera dans quelle mesure les contraintes liées à la nature de l'interaction de domestication génèrent des mécanismes récurrents et identifier les limites internes qui bornent les trajectoires évolutives.

Notre équipe étudie depuis plus de quinze ans l'évolution des génomes de mammifères domestiques, principalement chez la chèvre et le mouton, qui constituent des systèmes modèles particulièrement adaptés à une approche comparative. Elle participe à plusieurs consortiums internationaux (Sheep Genome Consortium, Vargoats) dédiés à la caractérisation de centaines de génomes d'animaux domestiques issus du monde entier, ainsi que de leurs apparentés sauvages. Ces travaux reposent sur des collaborations nationales (INRAE et CNRS Toulouse, Université de Lyon) et internationales (INRA Maroc, Cardiff University, Université de Piacenza, EBI Cambridge).
Nos recherches s'appuient sur l'analyse des patrons de variation de génomes complets, incluant le polymorphisme nucléotidique et les variants structuraux, afin d'inférer les histoires démographiques des espèces domestiquées et de caractériser les bases génétiques de la domestication et de l'adaptation locale. Les analyses comparatives conduites entre chèvres et moutons ont déjà permis de mettre en évidence des convergences et des divergences entre scénarios démographiques et processus d'adaptation, démontrant la faisabilité et le potentiel de cette approche pour dégager des lois générales de l'évolution sous domestication.

Biologiste de l'évolution ou généticien des populations avec un intérêt pour la bioinformatique , ou bioinformaticien avec un intérêt pour la biologie évolutive.