Épigénome et paléogénome

Responsable

  • Thierry GRANGE
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  • Eva-Maria GEIGL
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Pour donner du sens aux phénomènes biologiques, il est indispensable de prendre en compte leur évolution. La génomique comparative permet ainsi de progresser dans la compréhension des liens entre génotype et phénotype en intégrant la dimension de l’évolution des génomes. Les adaptations phénotypiques récentes sont plus favorables pour permettre l’identification des évolutions génomiques sous-jacentes en minimisant la complexité induite par la dérive génétique neutre.

Notre équipe mène différents projets de recherche concernant l’étude de l’évolution récente des génomes en ajoutant des témoins directs de l’évolution, les fossiles, aux modélisations à rebours réalisées à partir de génomes modernes. Pour cela, nous utilisons et développons les approches de la paléogénétique et de la paléogénomique, d’une part afin de documenter des évolutions récentes, d’autre part afin de repousser les limites méthodologiques pour étudier des échantillons plus anciens ou provenant de régions géographiques peu favorables à la conservation de l’ADN. Nous étudions ainsi particulièrement l’évolution dirigée par l’homme, surtout la domestication, comme modèle d’évolution récente et accélérée.

Nous avons développé une recherche interdisciplinaire pour poursuivre quatre axes de recherche principaux.
1.    Augmenter la fiabilité des analyses paléogénétiques et repousser leurs limites. Nous optimisons et développons les méthodes de biologie moléculaire et génomique pour augmenter leur sensibilité tout en augmentant en parallèle la stringence des méthodes de prévention des contaminations et de décontamination. Nous étudions systématiquement en collaboration avec des chimistes de la matière organique naturelle la composition moléculaire des fossiles afin d’identifier des marqueurs et/ou des paramètres critiques de la conservation de l’ADN.
2.    Phylogéographie de la domestication des animaux et de la disparition des espèces. Nous analysons différents marqueurs génétiques, particulièrement l’ADN mitochondrial, pour retracer l’évolution de différentes espèces du Pléistocène à nos jours sous l’influence de l’homme. Nous étudions entre autre la domestication des bœufs, des ânes et des chats, mais aussi l’évolution des populations d’ânes sauvages asiatiques et de guépards menacés d’extinction.
3.    Evolution du génome bovin lors de la domestication. Nous développons des approches paléogénomiques pour reconstituer les modifications du génome bovin qui se sont produites lors de la domestication des aurochs, ancêtre sauvage des boeufs.
4.    Paléoépigénomique de l’évolution des séquences régulatrices. Nous développons l’étude des modifications de l’épigénome (méthylation de l’ADN) dans des échantillons anciens afin de mesurer sur des témoins de l’évolution l’impact fonctionnel des changements de séquences susceptibles d’induire des modifications d’expression génétique.

L'équipe est équipe-partenaire du Labex “Who am I?”

Sélection de publications

The paleogenetics of cat dispersal in the ancient world.
Ottoni, C., Van Neer, W., De Cupere, B., Daligault, J., Guimaraes, S., Peters, J., Spassov, N., Prendergast, M.E., Boivin, N., Morales-Muniz, A., Bălăşescu, A., Becker, C., Benecke, N., Boronenanț, A., Buitenhuis, H., Chahoud, J., Crowther, A., Llorente, L., Manaseryan, N., Monchot, H., Onar, V., Osypińska, M., Putelat, O., Studer, J., Wierer, U., Decorte, R., Grange, T., Geigl, E.-M. (2017) Nature Ecology & Evolution. 1: 0139
Abstract

Taming the Late Quaternary phylogeography of the Eurasiatic wild ass through ancient and modern DNA.
Bennett, E.A., Champlot, S., Peters, J., Arbuckle, B.S., Guimaraes, S., Pruvost, M., Bar-David, S., Davis, S.J.M., Gautier, M., Kaczensky, P., Kuehn, R., Mashkour, M., Morales-Muñiz, M., Pucher, E., Tournepiche, J.-F., Uerpmann, H.-P., Bălăşescu, A., Germonpré, M., Y. Günden, C., Hemami, M.-R., Moullé, P.-E., Öztan, A., Uerpmann, M., Walzer, C., Grange, T.*, Geigl, E.-M.* (2017) Plos one 12(4): e0174216.
Abstract

Past climate changes, population dynamics and the origin of Bison in Europe.
Massilani, D., Guimaraes, S., Jean-Philip Brugal, J.-P., Bennett, E.A., Tokarska, M., Arbogast, R., Baryshnikov, G., Boeskorov, G., Castel, J.-C., Davydov, S., Madelaine, S., Putelat, O., Spasskaya, N., Uerpmann, H.-P., Grange, T.*, Geigl,E.-M.* (2016) BMC Biology 14:93-110.
Abstract

A cost-effective high-throughput metabarcoding approach powerful enough to genotype ~44 000 year-old rodent remains from Northern Africa.
Guimaraes S, Pruvost M, Daligault J, Stoetzel E, Bennett EA, Côté NM, Nicolas V, Lalis A, Denys C, Geigl EM*, Grange T.* (2017) Mol Ecol Resour. 17: 405-417.
Abstract

Library construction for ancient genomics: single strand or double strand?
Bennett, E.A., Massilani, D., Lizzo, G., Daligault, J., Geigl, E.-M., Grange, T. (2014) Biotechniques 56:289-300.
Abstract

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