Méthodes bioinformatiques d'analyse de l'histoire évolutive des familles de gènes : intégration de données, indices évolutifs, et analyses fonctionnelles appliquées aux familles de gènes impliquées dans la réponse des plantes aux stress environnementaux

Larivière Delphine. 2016. Méthodes bioinformatiques d'analyse de l'histoire évolutive des familles de gènes : intégration de données, indices évolutifs, et analyses fonctionnelles appliquées aux familles de gènes impliquées dans la réponse des plantes aux stress environnementaux. Montpellier : Montpellier SupAgro, 324 p. Thèse de doctorat : Biologie intégrative des plantes : Montpellier SupAgro

Url - autres données associées : http://genfam.southgreen.fr/ / Url - autres données associées : https://github.com/SouthGreenPlatform/galaxy-wrappers/blob/4a17b313f5ea8bc07b2f2b6ad191aae6ba6bd44e/Galaxy_SouthGreen_tools_data/HMMdb_p_annot.loc / Url - autres données associées : https://github.com/Delphine-L/IDEVEN / Url - autres données associées : https://github.com/Delphine-L/run_coge_for_IDEVEN

Encadrement : This, Dominique ; Ruiz, Manuel ; Sidibe-Bocs, Stéphanie ; Dufayard, Jean-François

Résumé : The study of gene families and their evolutive history brings precious evidences for the functional annotation of families. The functional transfer depends on one hand on the relationship among genes, and on another hand on the sequence divergence. In order to facilitate the comprehension of gene families, the inference of their evolutive history must be correlated to functional evidences and annotations. This inference is possible through the integration of several heterogeneous data. Evolutive evidences can come from several different data sources and need several tools. It is therefore important to clearly identify both these sources and tools, but also to implement their integration in a common analysis specific to the studied organisms. After studying plant genomes specificities, and their specific mode of evolution, we answered to this problematic through the development of an integrative system containing expertingly chosen data, and implemented tools dedicated to the analysis of gene families. The system also proposes a synthetic visualisation analytic tool and an original method to integrate syntenic data for gene family analysis. This system has then been used to study gene family of interest, implied in abiotic stress resistance in plants, that allows us to discuss the intake of the system for gene family analysis.

Résumé (autre langue) : L'étude des familles de gènes et de leur histoire évolutive apporte des indices précieux pour l'annotation fonctionnelle. En effet, le transfert d'annotations fonctionnelles entre gènes dépend de leur histoire évolutive, que cela soit l'histoire des duplications ou la simple divergence de séquence. Afin d'aider la compréhension des familles de gènes, la reconstruction de l'histoire évolutive doit être associée à des annotations et indices fonctionnels liés aux gènes de la famille. Cette reconstruction de l'histoire évolutive des familles passe par l'intégration de plusieurs données hétérogènes. Les indices évolutifs peuvent provenir de plusieurs sources et faire appel à différents outils, il est alors important de bien identifier quelles sont les informations nécessaires à ces études, mais aussi de rendre possible leur intégration dans une analyse commune adaptée aux organismes étudiés. Après avoir étudié les spécificités des génomes de plantes et les modes d'évolution spécifiques des familles de gènes nous avons apporté une réponse à cette problématique en développant un système intégratif dédié à l'analyse des familles de gènes, et particulièrement des familles de gènes impliquées dans la réponse aux stress environnementaux. Ce système contient un ensemble d'outils sélectionnés incluant une méthode originale d'intégration des données de synténie, et propose une visualisation synthétique des informations nécessaire à l'étude des familles de gènes. Ce système a été appliqué à l'analyse de familles d'intérêt impliquées dans la résistance aux stress abiotiques, ce qui nous permet de discuter de l'apport de ce système à l'étude des familles de gènes.

Mots-clés libres : Gene families, Comparative genomics, Phylogeny, Synteny, Workflows, Visualization

Auteurs et affiliations

• Larivière Delphine, CIRAD-BIOS-UMR AGAP (FRA)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/606612/)

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