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Doctorant "H/F" "Santé et environnement à l'heure de la colonisation et des grandes pandémies du passé : apports des génomes, épigénomes et microbiomes anciens"

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Informations générales

Référence : UMR5288-MARSOU-004
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : mardi 23 juin 2020
Nom du responsable scientifique : Ludovic ORLANDO
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

L'histoire humaine ne manque pas d'exemples de maladies contagieuses ayant ravagé nos populations. La peste, la tuberculose ou encore la variole, font ainsi partie des fléaux qui ont été parmi les plus meurtriers de l'histoire. Bien qu'initialement limitées à des foyers épars, ces maladies et leur propagation ont été facilitées par les contacts commerciaux entre les cités, mais aussi par l'entreprise coloniale, dont l'un des résultats fut d'exposer les populations indigènes, immunologiquement naïves, à des maladies nouvelles auxquelles elles n'avaient jamais été exposées. Avec des taux de mortalité souvent importants, ces épidémies – parfois même, ces pandémies - ont eu des conséquences majeures sur le plan démographique et sociétal mais aussi sur le plan biologique et celui de la santé. Ces dernières années, des technologies innovantes, dérivées du séquençage à très haut débit, ont permis aux génomiciens de voyager dans le temps et de séquencer les génomes des individus du passé et de leurs pathogènes, mais aussi de caractériser leurs épigénomes ainsi que leurs microbiomes oraux. Ces technologies nous donnent ainsi une occasion unique de remonter au temps d'épidémies majeures pour mieux caractériser la nature des pathogènes responsables mais aussi l'impact qu'ils ont eu sur les hommes et les femmes vivant alors et ainsi d'adresser tout un florilège de questions. En quoi les pathogènes incriminés différaient-ils de leurs homologues modernes ? Existent-ils encore parmi nous ? Quelles étaient les raisons de leur virulence ? Mais aussi : qui mourrait ? Le tout un chacun, ou celles et ceux qui avaient l'infortune d'avoir hérité d'un immunogénome qui ne portait pas les bons variants (épi)génétiques ? Les femmes mourraient-elles plus que les hommes ? Les plus jeunes et les plus vieux, plus que les autres classes d'âges ? Et si certains plus que d'autres succombaient à ces fléaux, quelles conséquences en tirer quant à la santé et la vulnérabilité éventuelle des populations modernes ? Bref, par la caractérisation des génomes, épigénomes et microbiomes anciens, nous pouvons mieux appréhender comment les conditions sociales et environnementales ont modulé les capacités biologiques de chaque individu en prise à une grande épidémie, et après eux, et peut-être même jusqu'à nous, de leurs descendants.

Contexte de travail

Ce projet de thèse propose d'appliquer des technologies de pointe dans le domaine de l'ADN ancien à deux cas d'étude principaux. Dans un premier temps, l'histoire récente de la Iakoutie et de sa colonisation par l'Empire Russe amorcée en 1632 nous donnera l'occasion d'étudier les conséquences biologiques, médicales et sociétales du contact entre populations aux modes de vie traditionnels et modernes au cœur de l'environnement le plus froid de l'hémisphère nord. Outre les pathogènes, comme la tuberculose et la variole qui déclenchèrent de terribles épidémies parmi les populations indigènes, les colons russes ont introduit les céréales pour la première fois, entrainant un profond impact sur le régime alimentaire iakoute, traditionnellement basé sur la consommation de viande et de produits laitiers. L'expansion russe a par ailleurs entrainé la sédentarisation progressive des populations et leur conversion au christianisme. S'intéresser à l'exemple Iakoute nous permettra donc d'évaluer l'impact de la colonisation et des épidémies qui en ont decoulé non seulement sur la sphère biologique mais aussi sociale. Dans un second temps, nous nous intéresserons à la grande épidemie de peste qui ravagea environ la moitié de la population de la ville de Marseille en 1720, mais qui ne tua plus qu'une personne sur quinze en moyenne lorsqu'elle refit surface deux années plus tard. De plus, l'épidémie ayant sévi une génération avant les débuts de la Révolution Industrielle, comparer la population ancienne aux modernes nous permettra de plus de révéler l'impact de la Révolution Industrielle sur notre biologie et notre santé aujourd'hui, et ainsi de tester l'hypothèse selon laquelle nombre des maladies contemporaines dites de société résultent d'une maladaptation de notre génome à notre mode de vie moderne occidental. En somme, les objectifs de ce projet de thèse viseront à :
1. Caractériser les génomes, épigénomes et microbiomes oraux de populations anciennes ayant succombé à des épisodes majeurs de l'histoire : la colonisation d'une part, et une pandémie d'autre part ;
2. Caractériser les génomes des pathogènes infectieux incriminés et leur évolution jusqu'à aujourd'hui ;
3. Caractériser le sexe génétique et l'âge épigénétique des sujets défunts afin d'établir un profil des classes d'âges les plus atteintes ;
4. Identifier les changements dans la composition génétique et épigénétique des populations anciennes et contemporaines afin d'établir une liste des gènes (ou fonctions biologiques) les plus impacté (e)s par sélection naturelle et/ou reprogrammation de leur expression ;
5. Caractériser la santé buccale des populations et identifier des changements dans la composition des microbiomes oraux suite à la Révolution Industrielle et la colonisation.

Contraintes et risques

Ce travail de thèse résultera en l'obtention d'un corpus de données originales, sans précédent, consistant à la caractérisation génétique, épigénétique et des microbiomes oraux, incluant les pathogènes, d'environ deux cent individus anciens. Ces données viendront compléter avantageusement par une dimension temporelle des projets internationaux ambitieux comme le 1000 Génome Project ou le Human Microbiome Project qui sont encore limités aux seules populations actuelles. La méthodologie consistera en l'extraction des ADN anciens à partir de matériel ostéologique comme les os, les dents et le tartre, la caractérisation des (épi)génomes et microbiomes anciens par séquençage aléatoire à haut débit lorsque la quantité d'ADN préservé s'avèrera suffisante, ou par enrichissement génique lorsque cette dernière sera plus limitée. L'analyse des données nécessitera la mise en place d'un important travail informatique visant à réduire l'impact d'artefacts techniques et permettre une comparaison des individus entre eux, ainsi qu'avec les populations contemporaines. Enfin, une fois les signatures de sélection et les changements majeurs dans les épigénomes et microbiomes détectés, l'interprétation sociale, historique et médicale sera réalisée dans un cadre interdisciplinaire avec nos collaborateurs archéologues, anthropologues et historiens.

Informations complémentaires

Nous vous remercions de transmettre votre candidature (CV de 2 pages maximum), lettre de motivation (2 pages maximum) ainsi que les coordonnées de deux référant

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