Thèse Origines Évolutives des Enhancers Exoniques H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Claude Bernard Lyon 1 École doctorale : E2M2 - Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation Laboratoire de recherche : LBBE - LABORATOIRE DE BIOMÉTRIE ET BIOLOGIE EVOLUTIVE Direction de la thèse : Anamaria NECSULEA ORCID 0000000198617698 Début de la thèse : 2026-12-01 Date limite de candidature : 2026-11-30T23:59:59 Dans le cadre de ce projet de thèse, nous proposons d'étudier les origines et les trajectoires évolutives des enhancers exoniques, ainsi que les pressions de sélection qui agissent sur ces éléments.

Dans un premier axe, nous proposons d'évaluer les pressions de sélection qui agissent sur les enhancers exoniques. Les analyses se baseront sur les prédictions existantes des enhancers exoniques pour l'humain et la souris (Mouren et al. 2026), ainsi que sur des données de polymorphisme et des alignements complets de génomes permettant d'identifier les évènements évolutifs sur des temps plus long. Nous analyserons l'impact des changements génomiques sur les séquences des protéines et sur les motifs régulateurs présents dans les enhancers exoniques. Nous évaluerons les pressions de sélection qui s'exercent sur les différents types de changements génomiques.

Dans un deuxième axe de recherche, nous nous intéresserons à la reconstruction des séquences ancestrales des enhancers exoniques. La prédiction des séquences ancestrales, à plusieurs points clef de la phylogénie, nous permettra de retracer l'apparition des motifs de fixation de facteurs de transcription et donc potentiellement des fonctions régulatrices. Ces séquences pourront être testées expérimentalement (en collaboration avec le laboratoire TAGC, à Marseille) pour confirmer leurs fonctions régulatrices.

Le deuxième axe de recherche sera centré sur l'analyse des origines évolutives de ces éléments régulateurs. A travers des analyses comparatives de génomes et de transcriptomes chez plusieurs espèces de vertébrés, nous pourrons retracer l'histoire évolutive des éléments régulateurs et des exons dans lesquels ils sont localisés. Nous pourrons ainsi déterminer si les fonctions régulatrices ont été acquises par des exons pré-existants, ou si elles précèdent l'apparition des exons. Dans le cadre de cet axe, nous reconstruirons les séquences ancestrales des exons enhancers, à différents points clefs de la phylogénie. Les fonctions régulatrices des différentes séquences ancestrales pourront être testées expérimentalement, en collaboration avec le laboratoire TAGC à Marseille.

Dans un troisième axe de recherche, nous examinerons les patrons d'épissage des exons «hôte». Nous pourrons ainsi déterminer si ces éléments sont localisés dans des exons constitutifs ou alternatifs, et nous examinerons si les patrons d'épissage co-évoluent avec les fonctions régulatrices.
La plupart des études génomiques de la régulation de l'expression des gènes reposent sur l'hypothèse que les éléments cis-régulateurs sont situés en dehors des régions qui codent pour des protéines. Cependant, il est à ce jour démontré que les exons codants peuvent avoir des rôles cis-régulateurs, pouvant notamment fonctionner comme éléments amplificateurs de l'expression des gènes (Lampe et al. 2008; Ritter et al. 2012; Birnbaum et al. 2012). Des travaux récents ont démontré que les génomes de l'humain et de la souris contiennent plusieurs milliers d'exons codants avec de forts signaux de fixation de facteurs de transcription et des signatures chromatiniennes caractéristiques des éléments amplificateurs (Mouren et al. 2026). Des rôles régulateurs ont été validés expérimentalement pour plusieurs centaines de ces éléments exoniques (Mouren et al. 2026). Ces observations appellent à une réévaluation de la définition des éléments régulateurs et de l'impact fonctionnel des mutations qui ont lieu dans les régions exoniques codantes du génome.
Notre objectif principal est de caractériser l'origine, les trajectoires évolutives et les pressions de sélection agissant sur les enhancers éxoniques. Cela nous permettra de mieux comprendre l'importance fonctionnelle de ces séquences particulières. Des méthodes classiques de génomique et transcriptomique comparative seront employées.

Les candidates et candidats devront être titulaires, ou en voie d'obtention avant le début du contrat, d'un diplôme de master ou équivalent en bioinformatique, biologie computationnelle, génomique, biologie évolutive ou dans une discipline apparentée. Les compétences essentielles comprennent une expérience dans l'analyse de données génomiques, la maîtrise de Python et/ou de R, une bonne connaissance de la ligne de commande sous Linux/Unix et de solides bases en statistiques. Les candidates et candidats devront être capables de travailler de manière autonome et collaborative, ainsi que de communiquer efficacement leurs résultats scientifiques en anglais.