Doctorant (H/F) en Biologie Évolutive Théorique : Modélisation des inversions chromosomiques et adaptation locale

Description du Poste

Sujet De Thèse

Contexte

Les inversions chromosomiques jouent un rôle clé dans l'adaptation locale en supprimant la recombinaison, ce qui permet de maintenir ensemble des combinaisons d'allèles avantageuses (co-adaptation). Cependant, cette suppression de la recombinaison a un coût : elle favorise l'accumulation de mutations délétères récessives au sein des inversions. Ce fardeau génétique peut générer de la surdominance (un avantage pour les hétérozygotes), ce qui stabilise les inversions à des fréquences intermédiaires dans les populations, indépendamment de leur contenu adaptatif.

Le doctorant ou la doctorante développera un cadre théorique où plusieurs inversions, possédant chacune leur propre contenu génétique explicite, interagissent au sein de populations structurées spatialement. L'enjeu est de comprendre comment ces réarrangements évoluent non seulement en réponse à la sélection divergente, mais aussi en réponse aux boucles de rétroaction générées par leur propre fardeau mutationnel et par le déséquilibre de liaison avec d'autres régions du génome. Ce projet de thèse s’inscrit dans le cadre du projet ANR JCJC CREADIV (« Chromosomal rearrangements and diversification: building a unified theoretical framework »), financé par l'Agence Nationale de la Recherche et coordonné par Thomas Aubier.

Objectifs

L'objectif principal de la thèse est de développer et d'analyser des modèles théoriques (analytiques et numériques) pour comprendre l'émergence et le maintien des polymorphismes d'inversion. Les travaux s'articuleront autour des axes suivants :
• Modélisation du fardeau génétique : Quantifier comment les mutations s’accumulent au sein des inversions et comment leurs surdominances émergent en fonction de paramètres tels que la longueur de l'inversion et le taux de mutation.
• Interactions entre inversions : Étudier comment une inversion impliquée dans l’adaptation locale peut faciliter (ou entraver) l'établissement d'autres inversions, en examinant notamment les associations non-aléatoires qui émergent entre réarrangements.
• Dynamique de l'adaptation locale : Analyser comment ces rétroactions entre contenu génétique et suppression de recombinaison modifient les prédictions classiques sur la formation de "supergènes" ou d'îlots de divergence dans des conditions de flux génique.
• Synthèse théorique : Produire un cadre unifié permettant de prédire les signatures génomiques de ces interactions, afin de fournir des hypothèses testables pour les collaborateurs empiristes du projet travaillant sur des systèmes naturels (mouches du varech, papillons Heliconius).

Activités

• Développer des modèles théoriques analytiques de génétique des populations (dans le cadre du formalisme multi-locus de Barton-Turelli) intégrant simultanément l'évolution de locus génétiques et de réarrangements chromosomiques.
• Développer et analyser des modèles individus-centrés (agent-based) programmés en SLiM ou C++ pour tester la robustesse des résultats analytiques (ex: prise en compte de la dérive génétique, de la stochasticité environnementale et des doubles crossing-overs).
• Étudier les boucles de rétroaction complexes entre l'évolution du fardeau génétique au sein des inversions et la dynamique spatiale de multiples inversions lors de l'adaptation locale.
• Collaborer activement avec des chercheurs empiristes du consortium (C. Mérot sur la mouche Coelopa frigida, M. Joron sur le papillon Heliconius numata) pour confronter les prédictions théoriques aux données de génomique évolutive.
• Rédiger des articles scientifiques à destination de revues internationales à comité de lecture.
• Présenter les résultats lors de séminaires et de congrès internationaux (ex: ESEB).

Votre Environnement de Travail

Le doctorant ou la doctorante intégrera le CRBE (Centre de Recherche sur la Biodiversité et l'Environnement) situé à Toulouse. L'institut offre un environnement scientifique exceptionnel et stimulant, regroupant de nombreux experts en écologie et évolution.
Sous la supervision directe de T. Aubier, le doctorant ou la doctorante fera partie d'une équipe nouvellement formée dédiée à l’étude de la diversification biologique.
Le projet CREADIV bénéficie d'un vaste réseau de collaborateurs nationaux et internationaux (incluant l'Université de Caroline du Nord et l'Université de Vienne), offrant au candidat de réelles opportunités de mobilité (des fonds sont prévus pour la participation à plusieurs conférences internationales).

Compétences attendues

Savoirs et savoir-faire :
• Master 2 (ou diplôme d'ingénieur) en Biologie Évolutive, Modélisation Écologique, Mathématiques Appliquées à la Biologie ou Bioinformatique.
• Solide compréhension des concepts de base de la théorie de l'évolution et de la génétique des populations.
• Compétences avérées en programmation (SLiM ou C++ fortement souhaité, ou capacité à s'y former rapidement) et/ou en calcul formel/numérique (Mathematica, R, Python).
• Maîtrise de l'anglais scientifique (lu, écrit, parlé) indispensable pour interagir avec le réseau international du projet.

Savoir-être :
• Forte autonomie et rigueur intellectuelle.
• Curiosité scientifique et goût pour l'interdisciplinarité (capacité à faire le pont entre théorie mathématique et données biologiques empiriques).
• Aptitude à travailler au sein d'une équipe dynamique et collaborative.

Modalités de candidature

La candidature et tous les documents demandés (ci-dessous) doivent être déposés sur le portail emploi.cnrs.fr.
CV détaillé - une lettre de motivation - relevés de notes de Master 1 et Master 2 (ou équivalent) - le nom et adresse mail de deux personnes de références.

Une première sélection portera sur l’évaluation des documents envoyés, puis un entretien sera organisé devant un jury où le candidat nous présentera son expérience et en quoi celle-ci sera utile pour mener à bien le projet de thèse.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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