Génétique des populations appliquée aux données moléculaires

Cours I Cours II Cours III Cours IV Cours V Cours VI
Introduction

 Fréquences alléliques
Dérive génétique		 Introduction à la
coalescence
 Changements
démographiques
 Populations
subdivisées
 Sélection
Tests de neutralité
TP I TP II TP III TP IV TP V TP VI
 

Cours I

Introduction à l'analyse de la diversité moléculaire des populations

  1. Pourquoi étudier la génétique (moléculaire) des populations ?

    1. Etude de la biodiversité

      1. Recensement des espèces
      2. Reconnaissance des barrières inter spécifiques
        • Caractérisation des populations de vaches en Afrique pour la FAO
      3. Caractérisation de la diversité génétique des espèces menacées
        • Guépard d'Afrique, Condor des Montagnes Rocheuses

    2. Génétique de la conservation - Gestion des stocks génétiques

      1. Elevages d'animaux
        • Aquaculture (Huîtres), Pisciculture (Saumon, Truite, etc...)
      2. Réintroduction et management d'espèces disparues ou menacées par des espèces proches
        • Ex: Tortues Caouanne en Méditerrannée, Bouquetin dans les Pyrénées, Lynx en Suisse
      3. Banques de graines des espèces végétales
      4. Détermination d'espèces sauvages souches des espèces domestiques, pour préserver la diversité génétique: Besoin d'identifier quelles sont ces espèces souches.

    3. Liens hôtes-parasites

      1. Relation entre diversité génétique des hôtes et des parasites
      2. Adaptation des parasites à l'évolution des hôtes
      3. Transmission de facteurs de résistance
      4. Sélection des virus dans les hôtes
        • Rougeole, HLA en Amérique, HIV

    4. Echanges génétiques entre espèces

      1. Espèces hybrides
        • Ex: Fréquent chez les plantes
      2. Zones de tension, zones hybrides
        • Corneille et Mus musculus en Europe, mais aussi chez les grenouilles et les sauterelles dans les Pyrénées
      3. Transfert horizontal de gènes d'une espèce à l'autre
        • Leghémoglobine chez les plantes, facteur P entre espèces de Drosophile, vraisemblablement par le biais de vecteurs intermédiaires et transposition.

    5. Echanges génétiques entre populations

      1. Migrations
      2. Caractérisation des flux migratoires entre populations
      3. Reconstruction de l'histoire du peuplement des espèces
      4. Assignation d'individus à des populations (migrants récents)

    6. Barrières génétiques

      1. Recensement de barrières génétiques
        • Mise en évidence de sous-espèces (Génétique de la conservation)
          • Ex: Myotis myotis au Maroc et en Suisse

      2. Comportementales
      3. Culturelles ou sociales (langues, coutumes).

    7. Echanges génétiques entre individus

      1. Choix du conjoint
        • Peut-être pas aléatoire chez l'homme et la souris ou des individus semblent préférer des partenaires possédant des spécificités différentes de leur propre système HLA.
      2. Sytème de reproduction, consanguinité
        • Maladies génétiques: ex: Rendu Osler

    8. Evolution des gènes

      1. Recontruction phylogénétiques
      2. Intraspécifiques
        • Estimation de temps de divergence entre populations
        • Mise en évidence de migrations

      3. Interspécifiques
        • Estimation de temps de divergence entre espèces
        • Mise en évidence de groupes monophylétiques
        • Taxonomie moléculaire

      4. Intergéniques
        • Estimation de temps de divergence entre gènes dupliqués
          • Gènes de la globine: Apparition de nouveaux gènes au cours de l'évolution, permettant de nouvelles adaptations.

    9. Médecine légale

      1. Empreintes génétiques
      2. Identification de suspects

    10. Localisation de gènes

      1. Gènes de maladies
        • Analyse de liaison dans des familles (linkage analysis)
        • Cartographie par étude de déséquilibre de liaison (linkage disequilibrium mapping)

      2. Gènes contrôlant des caractères quantitatifs
        • QTLs

    11. Compréhension des mécanismes d'adaptation

      1. Clines
        • Gènes de résistances. Ex: Moustiques dans le midi
      2. Sélection au niveau moléculaire
        • Diversité HLA
      3. Spéciation et adaptation
        • Quelles sont les mutations inpliquées dans des spéciations

    12. Démographie historique des espèces

      1. Expansions démographiques, bottlenecks
        • Laissent une signature au niveau moléculaire Ex: Expansions humaines (Pléistocène, Néolithique)
      2. Domestication résultant d'une expansion démographique
        • Ex: Chèvres, moutons
      3. Invasion virale
        • Ex: Souches HIV différentes
      4. Bouleversements climatiques et écologiques
      5. Mécanismes de colonisation (souvent associées à des expansion depuis des zones refuges)

  2. Types de données moléculaires

    1. Séquences d'ADN

      • Taux de mutation potentiellement hétérogènes

    2. SNPs

      • Sites nucléotidiques nécessairement polymorphes...

    3. Microsatellites

      • Modèle de mutation pas à pas avec beaucoup d'homoplasies

    4. RAPD - AFLP

      • Marqueurs dominants

  3. Statistiques résumant l'information moléculaire

    1. Nombre d'allèles (k)

    2. Diversité génique (h)- Hétérozygotie (H)

    3. Nombre moyen de différences entre paires d'allèles ou d'haplotypes (p)

    4. Nombre de sites polymorphes (S)

    5. Autres...

  4. Echantillonnage

    1. Taille des échantillons

    2. Homogénéité (qualité) des échantillons

TP Cours I:

Ce TP est accessible sur gmdp_tp1.htm

Laurent Excoffier : Dernier update : mardi, 30 mai 2006 11:15