Génomique comparative d'une lignée d'eucaryotes ancienne: les jakobides

 

Bernd Franz Lang

Université de Montréal

 

Domaine : organismes vivants

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2018-2019

L'origine évolutive des eucaryotes intrigue les scientifiques depuis plusieurs décennies. Encore aujourd'hui, cette question demeure un puzzle où bon nombre de pièces sont manquantes. De fait, les eucaryotes sont des chimères combinant du matériel génétique issu de diverses sources: un archéen, une alpha-protéobactérie (devenue mitochondrie), et plusieurs autres bactéries d'affiliation incertaine. Les controverses actuelles portent sur (i) l'ensemble des gènes des ancêtres eucaryotes, (ii) les origines évolutives exactes de ces gènes, et (iii) l'ordre d'apparition des traits distinctifs eucaryotes (noyau, cytosquelette, épissosome, cycle cellulaire, reproduction sexuée) avant, simultanément, ou après la symbiose mitochondriale. Ces questions peuvent maintenant être abordées par la génomique comparative des Jakobides, un groupe d'unicellulaires flagellés récemment identifiés, et considérés les plus primitifs parmi les eucaryotes connus. Les objectifs de notre projet sont :

  • séquencer et assembler les génomes et transcriptomes nucléaires de quatre jakobides;
  • développer des procédures d'assemblage plus précises;
  • développer des procédures d'annotation de gènes et génomes adaptées aux protistes (difficile car très distants des espèces modèles);
  • retracer les origines évolutives des gènes, et le set de gènes typique pour les jakobides;
  • inférer le moment de l'émergence des introns et de l'épissosome;
  • prédire les gènes impliqués dans le cycle cellulaire et la reproduction sexuée chez les jakobides.

Ce projet aborde des questions parmi les plus fondamentales en sciences de la vie, soient l'origine évolutive des eucaryotes, de même que l'identité, fonction et organisation de gènes chez les eucaryotes unicellulaires à caractère primitif. Les outils bioinformatiques développés ici seront également fort utiles à d'autres projets de génomique comparative évolutive.