Soutenance de thèse de Solène Pety

"Méthodes hologénomiques pour prendre en compte le microbiote de l’hôte dans les évaluations génétiques"

Sous la direction de Andrea RAU (Directrice de Recherche, INRAE), Ingrid DAVID (Directrice de recherche, INRAE) et Mahendra MARIADASSOU (Chargé de recherche, INRAE).

La soutenance se déroulera en français à 13h30.

Le jury sera composé de :

• Simon LABARTHE, Directeur de recherche (INRAE, centre Nouvelle-Aquitaine-Bordeaux) : Rapporteur et examinateur
• Milka POPOVA, Directrice de recherche (INRAE, centre Clermont-Auvergne-Rhône-Alpes) :  Rapporteur et examinatrice
• Céline BROUARD, Chargée de recherche (INRAE, centre Occitanie-Toulouse) : Examinatrice
• Christel MARIE-ETANCELIN, Ingénieure de recherche (INRAE, centre Occitanie-Toulouse) : Examinatrice
• Xavier ROGNON, Professeur (Université Paris-Saclay, AgroParisTech) : Examinateur

Mots-clefs : Holobionte ; Cadre de simulation ; Transgénérationnel ; Prédiction phénotypique

Résumé :
        Les animaux et leur microbiote forment un organisme composite, appelé holobionte, qui peut être considéré comme l'unité sur laquelle agissent l'évolution et la sélection. Les gènes de l'hôte et l'environnement influencent la colonisation, le développement et le fonctionnement du microbiote, qui contribue en retour à la variation des phénotypes de l'hôte. De plus, sa transmission de la mère au descendant participe à la transmission non génétique des phénotypes. Dans ce contexte, l’intégration conjointe des données génomiques de l’hôte, des données microbiennes, des phénotypes et des paramètres environnementaux constitue un enjeu important pour la sélection animale. Cette thèse vise à évaluer dans quelles conditions les approches hologénomiques peuvent apporter une valeur ajoutée à la prédiction phénotypique. Pour cela, RITHMS (R Implementation of a Transgenerational Hologenomic Model-based Simulator), un cadre de simulation transgénérationnelle de données hologénomiques, a été développé. Il permet de simuler conjointement les génomes, les microbiotes et les phénotypes sur plusieurs générations, en intégrant la transmission verticale et horizontale du microbiote, sa modulation par le génotype de l’hôte et les effets de l’environnement. Après validation du cadre sous différents scénarios de sélection, des simulations contrôlées ont été conduites en faisant varier plusieurs paramètres biologiques. L’influence de différents choix analytiques, tels que le niveau d’agrégation taxonomique et le prétraitement des données microbiennes, a également été étudiée. Les résultats montrent que la valeur ajoutée du microbiote n’est pas systématique. Elle dépend de sa contribution au phénotype, de la complémentarité entre les informations microbiennes et génomiques, de sa transmissibilité et de la résolution taxonomique considérée. Selon les scénarios, l’intégration du microbiote peut apporter une information prédictive complémentaire, mais aussi peu d’information supplémentaire, voire introduire du bruit. Enfin, une étude de cas consacrée à la dynamique transgénérationnelle du microbiote bovin sous stress thermique prolongé met en évidence la nécessité de prendre en compte l’évolution temporelle du microbiote dans les scénarios environnementaux de long terme. Ces travaux fournissent ainsi un cadre pour identifier les situations dans lesquelles la collecte et l’intégration de données microbiennes peuvent être pertinentes pour la sélection animale, tout en soulignant l’importance de caractériser au préalable le contexte biologique et analytique considéré.

La soutenance est publique. L'accès au centre INRAE de Jouy-en-Josas est sur déclaration préalable (contact)