Épigénome et paléogénome

 

 

 

Co-Responsables : Thierry Grange & Eva-Maria Geigl

+33 (0)157278129

thierry.grange (at) ijm.fr

eva-maria.geigl (at) ijm.fr

@ThierryGrange5

Institut Jacques Monod

Bâtiment Buffon

15 rue Hélène Brion

75013 Paris

 

 

RECHERCHEMEMBRESPUBLISNEWSEMPLOI

 

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 d’un côté l’évolution dirigée par l’être humain, surtout la domestication, comme modèle d’évolution récente et accélérée. De l’autre côté, nous étudions l’évolution des populations humaines au cours du peuplement de l’Europe depuis l’ère glaciaire.

Nous avons développé une recherche interdisciplinaire pour poursuivre quatre axes de recherche principaux.

  1. Etude paléogénomique de la dynamique des populations des bovins au Pléistocène sous influence du climat et de l’être humain. En analysant ADN mitochondrial et ADN nucléaire de spécimens vieux de 150 000 à 100 ans, nous retraçons migrations, disparitions et remplacements de populations des aurochs et bisons. Ces deux espèces, Bos et Bison, dont seule la première, l’aurochs, a été domestiquée, nous permettent de distinguer les effets environnementaux et humains sur l’évolution des populations.
  2. Evolution du génome bovin lors de la domestication. Nous utilisons des approches paléogénomiques pour reconstituer les modifications du génome bovin qui se sont produites depuis environ 9 000 ans lors de la domestication de l’aurochs, ancêtre sauvage des bovins actuels.
  3. Evolution du génome des chats lors de la domestication. Nous cherchons à retracer le chemin de la domestication des chats, très différent de celui des bovins puisque le chat n’est pas un animal de subsistance mais un commensal des sociétés agricoles, en analysant les génomes et marqueurs génétiques des chats archéologiques datant entre 10 000 et 100 ans.
  4. Paléogénomique du Néolithique dans le Bassin Parisien. Nous analysons les génomes d’individus ayant vécu dans le Bassin Parisien il y a environ 7 000 à 4 500 ans afin de reconstruire l’évolution des populations, les flux génétiques, métissages et migrations qui avaient lieu sur le territoire de la France actuelle au cours de cette période historique clé pour le développement des sociétés suivantes.
  5. Paléogénomique du Moyen Âge de l’Ouest du territoire de la France actuelle. Nous analysons la structure génomique des populations ayant vécu dans l’Ouest de la France pendant le Moyen-Âge et les effets sur les génomes des périodes des épidémies (peste) et famines qui, selon les témoignages historiques, ont décimé la population sur le territoire de la France du Nord actuelle.

 

L’équipe est équipe-partenaire du Labex « Who am I ? » et du réseau européen NEOMATRIX.

 

Thèmes et Axes de recherche

 

Biologie quantitative et modélisation , Développement et évolution , Dynamique du génome et des chromosomes, Pathologies moléculaires et cellulaires

 

Sélection de publications

 

  1. Guimaraes, S., Arbuckle, B., Peters, J., Adcock, S., Buitenhuis, H., Chavin, H., Manaseryan, N., Uerpmann, H.-P., Grange, T.*, Geigl, E.-M.* (2020) Ancient DNA shows domestic horses were introduced in the southern Caucasus and Anatolia during the Bronze Age. Science Advances, 6: eabb0030, DOI: 10.1126/sciadv.abb0030
  2. Brunel, S., Bennett, E.A., Cardin, L., Garraud, D., Barrand Emam, H., Beylier, A., Boulestin, B., Chenal, F., Cieselski, E., Convertini, F., Dedet, B., Desenne, S., Dubouloz, J., Duday, H., Fabre, V., Gailledrat, E., Gandelin, M., Gleize, Y., Goepfert, S., Guilaine, J., Hachem, L., Ilett, M., Lambach, F., Mazière, F., Perrin, B., Plouin, S., Pinard, E., Praud, I., Richard, I., Riquier, V., Roure, R., Sendra, B., Thevenet, C., Thiol, S., Vauquelin, E., Vergnaud, L., Grange, T.*, Geigl, E.-M.*, Pruvost, M.* (2020) Ancient genomes from present-day France unveil 7,000 years of its demographic history. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 117(23):12791-12798, DOI:10.1073/pnas.1918034117.
  3. Bennett, E.A., Crevecoeur, I., Viola, B., Derevianko, A.P., Shunkov, M.V., Grange, T., Maureille, B., Geigl, E.-M. (2019) Morphology of the Denisovan phalanx closer to modern humans than to Neandertals. Science Advances, 5:eaaw3950, DOI 10.1126/sciadv.aaw3950, DOI: 10.1126/sciadv.aaw3950
  4. Grange, T., Brugal, J.-P., Flori, L., Gautier, M., Uzunidis, A., Geigl, E.-M. (2018) The Evolution and Population Diversity of Bison in Pleistocene and Holocene Eurasia: Sex Matters. Diversity 10, 65; doi:10.3390/d10030065
  5. 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) The paleogenetics of cat dispersal in the ancient world. Nature Ecology & Evolution 1, 0139. DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-017-0139.
  6. 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) Taming the Late Quaternary phylogeography of the Eurasiatic wild ass through ancient and modern DNA. Plos one 12(4): e0174216. /doi.org/10.1371/journal.pone.0174216
  7. Massilani, D., Guimaraes, S., 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) Past climate changes, population dynamics and the origin of Bison in Europe. BMC Biology 14:93-110. DOI 10.1186/s12915-016-0317-7
  8. Guimaraes S, Pruvost M, Daligault J, Stoetzel E, Bennett EA, Côté NM, Nicolas V, Lalis A, Denys C, Geigl EM*, Grange T.* (2017) A cost-effective high-throughput metabarcoding approach powerful enough to genotype ~44 000 year-old rodent remains from Northern Africa. Mol Ecol Resour. 17: 405-417. doi: 10.1111/1755-0998.12565
  9. Champlot S., Berthelot C., Pruvost M., Bennett E. A., Grange T. and Geigl E.M. (2010) An Efficient Multistrategy DNA Decontamination Procedure of PCR reagents for Hypersensitive PCR Applications. PLOS One, 5(9), e13042.
  10. Pruvost, M., Schwarz, R., Bessa Correia, V., Champlot, S., Braguier, S., Morel, N., Fernandez-Jalvo, Y., Grange, T., Geigl, E.-M. (2007) Freshly excavated fossil bones are best for amplification of ancient DNA. Proc. Ntl. Acad. Sci. USA, 104, 739-744.

*shared senior authors