Description du sujet de thèse

Les archées constituent l’un des deux domaines primaires du vivant, avec les bactéries. Les deux domaines ont divergé et se sont diversifiés à partir du dernier ancêtre commun universel. Les archées ont donné naissance à plusieurs grands supergroups, dont la diversité est encore en train d’être déchiffrée. Un exemple récent est la découverte de la lignée Asgard, à partir de laquelle les eucaryotes (le troisième, mais secondaire) domaine de la vie ont en partie évolué via l’établissement d’une symbiose avec un ou plusieurs partenaires bactériens. Beaucoup d’archées vivent dans des environnements extrêmes ; elles détiennent souvent des records d’adaptation extrêmophile. L’ancêtre des archées était vraisemblablement hyperthermophile, et différentes lignées d’archées se sont adaptées à des environnements hypersalés, acides ou alcalins. Certains groupes d’archées possèdent des voies métaboliques particulières, comme la méthanogénèse. D’autres, notamment les archées DPANN, ont adopté des modes de vie symbiotiques obligatoires, potentiellement parasites. Toutefois, si la monophylie de plusieurs clades archéens est clairement établie, d’autres lignées occupent des positions instables dans l’arbre des archées. Des différences de vitesse évolutive, des adaptations génomiques à des conditions extrêmes, un échantillonnage taxonomique limité et le transfert horizontal de gènes sont autant de facteurs qui peuvent affecter la reconstruction phylogénétique et brouiller notre compréhension de l’évolution précoce des archées. En conséquence, l’évolution des traits phénotypiques clés dans le domaine des archées reste incertaine.

Dans ce contexte, ce projet de thèse vise à atteindre les objectifs suivants :
- Résoudre la position phylogénétique de plusieurs lignées instables dans l’arbre des archées.
- Etudier l’évolution du contenu génique dans les principaux groupes d’archées.
- Identifier des évènements de transfert de gènes qui ont pu contribuer à l’adaptation des lignées d’archées à leurs environnements respectifs.

Nous utiliserons divers génomes et MAGs (metagenome-assembled genomes) disponibles publiquement ou générés dans notre équipe. L’étudiant en thèse sera impliqué dans leur analyse en utilisant et/ou en adaptant différents outils bio-informatiques.

Profil du candidat : Le candidat doit être familiarisé avec la diversité et l’évolution des archées et avoir de l’expérience en bio-informatique, en particulier en phylogénie moléculaires et génomique comparative. La capacité de coder (p.ex. Python, Perl, R...) est nécessaire. Le candidat devra être fluide en langue anglaise (écrite, parlée), avoir des bonnes capacités de présentation et communication, autonomie, organisation et esprit critique.

Contexte de travail

Cette thèse est financée par le projet ERC AdG SYMBEK. L’étudiant intègrera l’équipe DEEM –Diversité Ecologie et Evolution Microbiennes (http://www.deemteam.fr/en/). Notre laboratoire est situé dans le nouveau campus de l’Université Paris-Saclay, environ 30 km au sud de Paris. Un train de banlieu connecte avec Paris.

Contraintes et risques

Le travail de thèse ne comporte pas de risque majeur, puisqu’il comporte essentiellement des analyses computationnelles. Le travail sera réalisé sous les règles de sécurité normative.