Soutenance de thèse de Valentin Sorin

"Du pangénome aux phénotypes : caractérisation de la diversité structurale et exploration de son impact fonctionnel chez les bovins, caprins et ovins"

La soutenance aura lieu en français le Mardi 3 Novembre 2026 à partir de 14h00 dans l'Amphithéâtre Jacques Poly - Bâtiment 440, sur le site INRAE de Jouy-en-Josas (domaine de Vilvert).
 

Elle a été réalisée : 

• sous la direction de Mekki BOUSSAHA, Ingénieur de recherche (HDR),
• la co-direction de Gwenola TOSSER-KLOPP, Directrice de recherche
• et le co-encadrement de Marie-Pierre SANCHEZ, Ingénieure de recherche,
• et de Laurence DROUILHET, Chargée de recherche.

Elle sera évaluée par : 
•    Claire LEMAITRE, Directrice de recherche, INRIA (Université de Rennes), Rapporteur,
•    François SABOT, Directeur de recherche, IRD (Université de Montpellier), Rapporteur,
•    Véronique DECROOCQ, Directrice de recherche, INRAE (Université de Bordeaux), Examinatrice,
•    Tristan MARY-HUARD, Directeur de recherche, INRAE (Université Paris-Saclay), Examinateur,
•    Jean MONLONG, Chargé de recherche, INSERM (Université de Toulouse), Examinateur.

Résumé :
Les génomes de référence actuels, construits à partir d’un seul individu, ne représentent qu’une fraction de la diversité génétique au sein des espèces. Cette limitation concerne particulièrement les variants structuraux, souvent difficiles à détecter et à caractériser avec les approches basées sur un génome de référence linéaire et des lectures courtes. Les graphes de pangénome constituent une alternative en intégrant plusieurs assemblages de haute qualité dans une même structure. Cette représentation permet de mieux capturer la diversité génétique entre individus inclus dans le pangénome. 
Cette thèse s’inscrit dans ce contexte et vise à évaluer l’apport des approches pangénomiques pour améliorer la détection, la caractérisation et l’interprétation fonctionnelle des variants structuraux et de leur lien avec des phénotypes d’intérêt agronomique chez les bovins, caprins et ovins. Pour cela, une stratégie commune a été mise en place, reposant sur (i) la construction de pangénomes à partir de panels d’assemblages de novo sélectionnés ; (ii) la caractérisation de la diversité génomique structurale et de sa distribution au sein des populations ; et (iii) l’exploration du potentiel fonctionnel des variants structuraux en lien avec des caractères d’intérêt.
Une comparaison des principaux outils de construction des graphes a permis d’identifier Minigraph comme une approche offrant un équilibre favorable entre sensibilité de détection des variants structuraux, rapidité d’exécution et coût computationnel. Cette stratégie a été appliquée à plusieurs panels d’assemblages chez les bovins, caprins et ovins, pour la construction de quatre pangénomes. Ces derniers ont permis d’établir des catalogues de variants structuraux et d’identifier des insertions absentes des génomes de référence. Ce point met en lumière qu’une fraction de diversité génétique n’est pas capturée par les approches classiques.
L’analyse de ces catalogues a permis de décrire la distribution des variants structuraux au sein des populations étudiées et d’évaluer leur recouvrement avec des régions fonctionnelles, notamment des gènes et des QTL connus. Les séquences non-références identifiées incluent également, pour certaines, des structures géniques complètes ou partielles, suggérant l’existence de gènes ou d’éléments géniques fonctionnels non représentés dans les annotations actuelles. Enfin, différentes approches complémentaires ont été mises en œuvre pour étudier les relations entre variants structuraux et phénotypes. Celles-ci incluent des analyses d’association à l’échelle du génome, des approches cas-témoin basées sur des données de séquençage en lectures courtes, ainsi que le génotypage de variants structuraux à partir de ces mêmes données. Ces analyses ont permis d’identifier plusieurs variants candidats associés à des caractères d’intérêt, en particulier chez les bovins.
Au final, cette thèse propose une approche pangénomique cohérente pour l’analyse de la diversité structurale chez les ruminants domestiques. Elle fournit également de nouvelles ressources génomiques, incluant des pangénomes, des catalogues de variants structuraux, plusieurs dizaines voire centaines de mégabases de séquences non-références et des fichiers VCF comprenant plusieurs centaines d’individus génotypés pour ces variants. Ces résultats mettent en évidence l’apport des approches pangénomiques pour caractériser une part encore méconnue de la diversité génétique, en particulier des variants structuraux, et illustrent le changement de paradigme vers une génomique populationnelle fondée sur la représentation de la diversité des génomes individuels pour mieux comprendre les bases génétiques des caractères complexes.

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