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Doctorant.e H/F en biologie "Evolution des interactions plantes - microorganismes"

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Informations générales

Référence : UMR5546-PIEDEL-001
Lieu de travail : CASTANET TOLOSAN
Date de publication : vendredi 19 juin 2020
Nom du responsable scientifique : Pierre-Marc Delaux
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Les interactions entre organismes sont essentielles à tous les niveaux biologiques: de l'origine des eucaryotes au fonctionnement des écosystèmes actuels et passés. Le résultat de ces associations va du parasitisme (un partenaire bénéficie au dépend de l'autre) au mutualisme (les deux partenaires en bénéficient). D'un point de vue évolutif, la sélection chez les organismes hôtes favorisera le maintien du mutualisme dans le temps et, en revanche, favorisera les mécanismes limitant les infections parasitaires. Au niveau génétique, cela devrait se traduire par une grande conservation des gènes impliqués dans le mutualisme alors que les gènes facilitant la résistance devraient être extrêmement polymorphes, et cela même à l'échelle d'une seule espèce. Cela impliquerait également que les parasites élaborent des stratégies d'infection ciblant des gènes hautement conservés, tels que ceux impliqués dans le mutualisme.

Chez les plantes terrestres, une conclusion majeure des approches de phylogénomique comparative est que les espèces ou clades de plantes qui ont maintenu le mutualisme avec les micro-organismes présentent une grande conservation des gènes impliqués dans l'établissement de la symbiose, tandis que ceux qui ont abandonné le mutualisme ont perdu ces gènes. Parallèlement, les études de génétique d'association (GWAS) ont conduit à l'identification de gènes, polymorphes, liés à la résistance ou à la sensibilité aux agents pathogènes au sein des populations d'angiospermes. Enfin, les analyses génétiques des plantes modèles ont montré que des gènes caractérisés initialement comme essentiel à l'établissement des symbioses jouent un rôle majeur dans la sensibilité ou la résistance des plantes aux agents pathogènes. Compte tenu de ces supports empiriques et du fait que la plupart des espèces végétales interagissent constamment avec des microorganismes mutualistes et parasitaires, nous émettons l'hypothèse que le mutualisme et le parasitisme pourraient s'influencer mutuellement aux échelles micro- et macro-évolutives. Le but du projet de thèse est de tester cette hypothèse.

L'étudiant.e recruté.e identifiera chez l'hépatique Marchantia des gènes impliqués dans le parasitisme ou le mutualisme en utilisant des approches génétiques (GWAS, scans de sélection) et comparera leur évolution au sein d'espèces de deux clades profondément divergents de plantes terrestres, les angiospermes et les hépatiques. Ensuite, grâce à des approches phylogénomiques à travers toute la phylogénie des embryophytes, l'étudiant.e engagé.e décrira l'évolution de ces gènes et en déduira des processus sélectifs pour comprendre comment la sélection peut gérer l'interaction entre le mutualisme et le parasitisme.

Le/La doctorant.e engagé.e aura un Master en bioinformatique, avec des compétences en biostatistique, en génomique, en analyse des données phénotypiques et un fort intérêt pour la biologie évolutive et la génétique. Compétences: logiciel R, environnement Unix / Linux, et un langage de programmation sera apprécié (python, ...).

Contexte de travail

Ce projet de thèse interdisciplinaire sera encadré par des chercheurs experts en génétique (Maxime Bonhomme, LRSV Toulouse), en phylogénomique (Hervé Philippe, SETE Moulis) et en évolution des interactions plantes–microbes (Pierre-Marc Delaux, LRSV Toulouse). Ce projet est soutenu par l'initiative 80 | PRIME du CNRS, une initiative de soutien à la recherche interdisciplinaire entre instituts (ici l'INSB et l'INEE). L'étudiant.e sera basé.e au LRSV et effectuera plusieurs détachements à la SETE.

Le LRSV (Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales, UMR5546) est une unité mixte entre le CNRS et l'Université de Toulouse III - Paul Sabatier. Le LRSV abrite huit équipes de recherche axées sur la signalisation chez les plantes, le développement des plantes et les interactions plantes - microbes. L'étudiant.e rejoindra l'équipe «Evolution des interactions plantes - microbes» animée par Pierre-Marc Delaux.

SETE (Station d'Ecologie Théorique et Expérimentale) est une unité mixte entre le CNRS et l'Université de Toulouse III - Paul Sabatier. Situé dans les Pyrénées à une heure de Toulouse. SETE accueille 70 chercheur.e.s, technicien.ne.s, étudiant.e.s et personnels administratifs.

Le LRSV et SETE font partie du Labex TULIP.

Contraintes et risques

Pas de risques particuliers.

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