Offre de thèse sur les déterminants environnementaux des métagénomes des communautés microbiennes à travers des gradients physico-chimiques (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

La génomique comparative des procaryotes a ouvert les premières études montrant des patrons de répertoires géniques (p.ex. gènes centraux, accessoires et rares) et menant au concept du pangénome. L’étude de la distribution de gènes chez des microorganismes échantillonnés le long des gradients environnementaux, tels les cyanobactéries marines dans la colonne d’eau et en fonction de la latitude, a ainsi révélé des mécanismes moléculaire d’adaptation. Avec le développement de la métagénomique haut débit, il est désormais possible d’étendre ces analyses à des écosystèmes microbiens complexes et de passer des questions organisme-centrées à des questions éco-évolutives centrées sur la communauté. L’intégration de métadonnées environnementales avec la diversité phylogénétique inférée à partir des métagénomes, des prédictions fonctionnelles et d’autres composantes génétiques (p.ex. éléments génétiques égoïstes facilitant le transfert horizontal de gènes faisant partie du mobilome) peuvent révéler d’autres patrons d’ordre supérieur et conduire à l’élaboration des modèles prédictifs.
En s’appuyant sur la possibilité d’inférer des fonctions et des traits à partir de métagénomes, des analyses comparatives précoces suggèrent que la diversité taxonomique peut être très variable malgré un cœur fonctionnel stable. Ces principes peuvent être puissants pour prédire des tendances futures mais aussi des évènements historiques. Toutefois, ces analyses comparatives sont encore balbutiantes et il n’est pas encore possible de répondre à des questions éco-évolutives à plus grande échelle, non seulement sur comment les fonctions et la diversité microbienne sont façonnées par des paramètres environnementaux et évoluent à travers l’espace et le temps, mais aussi sur comment les microorganismes interagissent et potentiellement génèrent des traits au niveau communautaire.
Dans ce projet de thèse, nous proposons l’exploration de ces questions en utilisant comme modèle des écosystèmes microbiens d’un transect de ~1,100 km le long de l’Altiplano chilien. En haute altitude (~4,000 m) dans la Puna sèche des Andes et en bordure du Désert de l’Atacama, la région est hyperaride. Toutefois, elle abrite des écosystèmes aquatiques uniques, notamment des lacs salés à hypersalés ainsi que des sources thermales associés au volcanisme de la région. En conséquence, les conditions environnementales couvrent d’amples gradients d’hydrochimie, température, pH, salinité, radiation uv et potentiel redox. Ces systèmes sont donc particulièrement adaptés à l’étude de l’influence des conditions environnementales sur l’organisation fonctionnelle des communautés microbiennes, du répertoire de gènes à la répartition des rôles métaboliques inter-organisme, en raison de leur hétérogénéité chimique, combinée à l’isolement géographique des sites. Nous analyserons un jeu de données de métagénomes et de génomes assemblés à partir de métagénomes (MAGs) générés par l’équipe DEEM et des métadonnées physico-chimiques. Ce projet répondra à trois questions majeures interconnectées :
1. Quel est le répertoire génique et fonctionnel de ces communautés et comment il est structuré le long des gradients environnementaux ?
2. Comment le travail métabolique est-il distribué entre des organismes co-occurrents ?
3. Quel est l’étendu et le patron du transfert horizontal de gènes dans ces communautés ?

Ces analyses impliqueront l’analyse approfondie de métagénomes et l’application d’outils biostatistiques de différente nature. Les résultats attendus fourniront un aperçu de comment les gradients environnementaux structures la communauté microbienne à différents niveaux, du contenu en gènes aux interactions métaboliques et à la dynamique des (méta)génomes, et constituera un socle pour le développement de modèles théoriques.

Votre Environnement 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/). Notre laboratoire est situé dans le nouveau campus de l’Université Paris-Saclay, environ 30 km au sud de Paris. Un train de banlieue connecte avec Paris.

Contraintes et risques

Le travail de thèse implique des analyses bioinformatiques et ne comporte pas de risque majeur. Le travail sera réalisé sous les règles de sécurité normative.

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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