Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2023-2024Séminaire - Sylvain Charlat : Coévolution multi-échelles : adaptation et mal-adaptation à tous les étagesSylvain CharlatChargé de recherches au CNRS, Laboratoire de Biométrie & Biologie Évolutive (UMR 5558), VilleurbanneRésuméSi l'adaptation est un élément clef de l'évolution biologique, elle n'en constitue néanmoins qu'une composante. Nous parlerons de tout le reste. Il y a, d'une part, la dérive, le pendant aléatoire de la sélection naturelle, qu'il ne faut jamais sous-estimer. Il y a, d'autre part, le « bricolage de l'évolution », source de systèmes biologiques qui ne sont optimaux qu'à certains égards. Et il y a enfin, et surtout, la multiplicité des échelles d'individualité, donnant lieu aux conflits génétiques : ce qui est adaptatif pour mes éléments transposables ou mes mitochondries ne l'est pas nécessairement pour moi...
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2022-202304 - L'adaptation (génétique) des humains aux nouveaux environnements : Sélection polygénique : exemples et impacts sur notre santé aujourd'huiRésuméLa sélection polygénique désigne le processus de sélection simultanée de mutations sur un grand nombre de gènes, chacune contribuant néanmoins de manière marginale à l'adaptation. Cependant, le fait que chaque mutation impliquée dans la sélection polygénique ait un effet faible pose un véritable défi méthodologique pour détecter cette forme de sélection naturelle. Ce cours explorera les études les plus récentes portant sur la détection de la sélection polygénique, notamment celles fondées sur l'étude de l'ADN ancien (la paléogénomique). Nous examinerons également comment la sélection polygénique dans le passé pourrait expliquer l'incidence actuelle de certaines maladies, telles que les maladies auto-immunes ou métaboliques.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2023-2024Séminaire - Christophe Hitte : La sélection naturelle et la sélection artificielle : deux forces qui ont façonné le chienChristophe HitteIngénieur de Recherche au CNRS, IGDR-UMR6290 - CNRS- Université de Rennes, RennesRésuméLes chiens étaient des loups sauvages qui se sont rapprochés des humains pour profiter des avantages de la vie en communauté. Cette sélection naturelle a abouti à la création des chiens domestiques, il y a plus de 15 000 ans. Au fil des millénaires, les humains ont sélectionné les chiens qui possédaient les traits les plus adaptés aux tâches qu'ils souhaitaient leur confier. La sélection artificielle a permis d'aboutir aujourd'hui à une extrême diversité, avec plus de 300 races de chiens, chacune avec ses propres caractéristiques physiques et comportementales. Grâce au décryptage des génomes de chiens anciens et des races modernes, nous verrons que les origines du chien et les grandes étapes qui ont façonné notre meilleur ami sont de mieux en mieux comprises.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2022-202303 - L'adaptation (génétique) des humains aux nouveaux environnements : Peut-on s'adapter biologiquement aux environnements extrêmes ?RésuméCertains des environnements les plus extrêmes où l'on trouve des humains incluent les climats froids et stériles de l'Arctique, les régions chaudes et humides des forêts tropicales, ainsi que la vie en haute altitude, que ce soit dans l'Himalaya ou les Andes, où la quantité d'oxygène dans l'air est réduite. Les humains ont relevé ces défis grâce à des innovations technologiques. Toutefois, nous examinerons les adaptations biologiques, notamment les changements génétiques, qui ont permis aux humains de survivre dans des conditions environnementales extrêmes et inhospitalières.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2023-2024Violaine LlaurensDirectrice de recherche CNRS, Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CIRB), programme Écologie et évolution de la diversification des traits et des espècesRésuméL'extraordinaire diversité des motifs de couleurs des ailes observée chez les papillons nous donne l'occasion de comprendre les mécanismes sélectifs impliqués dans l'évolution des caractères chez les êtres vivants. Du laboratoire de biologie moléculaire aux expériences sur le terrain en forêt amazonienne, nous verrons comment identifier les pressions de sélection agissant sur l'évolution des motifs des ailes de papillons : quelle est l'influence du comportement des prédateurs ou des préférences sexuelles des femelles sur cette évolution ? Nous mettrons en lumière les effets opposés ou convergents des facteurs historiques, génétiques et sélectifs sur l'évolution des motifs mimétiques, iridescents ou camouflés.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2022-202302 - L'adaptation (génétique) des humains aux nouveaux environnements : S'adapter aux nouveaux climats et aux ressources alimentairesRésuméDepuis leur sortie d'Afrique il y a environ 60 000 ans, les humains ont dû faire face à diverses conditions environnementales telles que la température, l'humidité ou les niveaux d'ensoleillement. Ils ont également dû s'adapter à un large éventail de ressources nutritionnelles, allant des longues périodes de famine à la consommation de produits laitiers associée à l'élevage des animaux, en passant par des environnements où les niveaux de micronutriments dans le sol (certains toxiques) varient. Nous explorerons les processus génétiques qui ont permis de prospérer dans ces environnements et examinerons les conséquences de ces adaptations sur certains traits, tels que la pigmentation de la peau ou la capacité à digérer le lait à l'âge adulte.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2023-2024Séminaire - Tatiana Giraud : Flux de gènes et adaptation : cas de la domestication des pommiers et des champignons affinant les fromagesTatiana GiraudDirectrice de Recherches au CNRS, Université Paris Saclay, membre de l'Académie des Sciences, Professeure invitée, Collège de FranceRésuméLa domestication est une évolution rapide sous l'influence de la sélection exercée par l'être humain. Nous avons domestiqué le chien, mais nous avons aussi fait évoluer les arbres fruitiers et des microorganismes. Nous verrons quels ont été les processus évolutifs à l'œuvre lors de la domestication des pommiers et des moisissures utilisées pour affiner les fromages comme le roquefort et le camembert, et en particulier comment les flux de gènes ont permis une adaptation rapide. Nous verrons aussi les menaces sur la biodiversité résultant de la domestication, notamment la perte de diversité des organismes cultivés et les flux de gènes vers les populations naturelles.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2022-202301 - L'adaptation (génétique) des humains aux nouveaux environnements : Adaptation génétique et sélection naturelleRésuméLa sélection naturelle repose sur trois grands principes : le principe de variation, le principe de succès reproducteur différentiel, et le principe d'hérédité. Bien que la sélection naturelle agisse sur les phénotypes, c'est principalement la génétique sous-jacente au phénotype qui est héritée, de sorte que ce sont les mutations qui seront soumises à la sélection. Ce cours abordera les différentes formes que la sélection naturelle peut prendre. Chacune de ces formes de sélection (purifiante, positive, équilibrante, etc.) laisse des signatures moléculaires détectables sur nos génomes par diverses méthodes statistiques, qui peuvent également nous renseigner sur les échelles de temps auxquelles la sélection a eu lieu.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2022-2023L'histoire de l'humanité vue sous l'angle de la paléogénomiqueSéminaire - Étienne Patin : L'héritage génétique des épidémies du passéLes maladies infectieuses ont été l'une des principales causes de mortalité chez notre espèce, Homo sapiens. Les pathogènes ont ainsi profondément marqué la démographie des populations humaines, leur histoire, mais aussi leur susceptibilité actuelle aux maladies. En effet, les études paléogénomiques récentes dévoilent l'empreinte qu'ont laissée les épidémies du passé sur le génome humain : des mutations génétiques, qui ont conféré une résistance contre les pathogènes, se sont répandues par sélection naturelle. Nous verrons que cet héritage génétique a cependant un prix : ces mêmes mutations qui ont protégé nos ancêtres peuvent, aujourd'hui, augmenter nos risques de développer des maladies inflammatoires…
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2022-2023L'histoire de l'humanité vue sous l'angle de la paléogénomiqueCe cours abordera l'histoire du peuplement des Amériques, une histoire unique en son genre. Elle représente le point culminant de la dernière expansion des humains modernes ayant quitté l'Afrique. Elle implique, en outre, la rencontre entre les natifs américains et, à partir du XVe siècle, des peuples originaires d'Europe et d'Afrique. En outre, nous verrons que le peuplement du Pacifique, et plus spécifiquement celui des dernières terres inhabitées en Océanie lointaine, s'est fait en plusieurs étapes impliquant de larges traversées maritimes, sans carte ni boussole…
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2022-2023L'histoire de l'humanité vue sous l'angle de la paléogénomiqueSéminaire - Ludovic Orlando : La conquête du cheval : une histoire génétiqueLe cheval n'est plus aujourd'hui, dans les pays occidentaux qu'un animal de loisir. Il occupait cependant, hier encore, une place centrale dans nos sociétés. Rapide comme l'éclair, il transporta nos ancêtres à travers le monde, mais aussi leurs cultures, leurs langues et leurs germes, plus vite qu'ils ne l'avaient jamais pu. Dès lors que le cheval fut domestiqué, son histoire n'a jamais plus fait qu'épouser celle des humains. Cette histoire restait cependant encore largement méconnue jusque très récemment. Mais, ces dernières années, avec le décryptage du génome des chevaux anciens et modernes, les origines du cheval domestique et les grandes étapes qui ont façonné ce que Buffon considérait « la plus noble » de nos conquêtes, ont enfin dévoilé leurs mystères.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2022-2023L'histoire de l'humanité vue sous l'angle de la paléogénomiqueCe cours abordera le peuplement de l'Asie, ou des « Asies », ainsi que celui de l'Océanie. Nous verrons comment les données provenant de l'ADN ancien ont révélé une histoire extrêmement complexe ; de la disparition de certaines populations humaines, en passant par un grand nombre de migrations associées à des modes de vie et cultures différentes, jusqu'à la formation des populations indiennes d'aujourd'hui.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2022-2023L'histoire de l'humanité vue sous l'angle de la paléogénomiqueSéminaire - Eva-Maria Geigl : L'évolution des populations humaines et animales : une histoire de migrations et métissagesL'évolution des espèces animales incluant l'être humain est ponctuée par des migrations sur des distances variables en réponse aux changements environnementaux. L'analyse des génomes anciens a non seulement caractérisé ces déplacements ainsi que l'évolution des populations migrantes, mais aussi les événements de métissage en résultant. De plus, elle a permis de suivre les processus d'évolution parallèle entre les êtres humains et certaines espèces animales ainsi que ceux de leur domestication. En confrontant les données paléogénomiques et archéologiques, nous mettons en évidence les liens entre évolutions biologique et culturelle. Des études illustrant ces mécanismes seront présentées.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2022-2023L'histoire de l'humanité vue sous l'angle de la paléogénomiqueCe cours abordera la façon dont les données en paléogénomique ont complètement changé notre vision du peuplement de l'Europe. Nous verrons que les populations actuelles d'Europe sont le résultat de plusieurs événements de métissage, entre les premiers chasseurs-cueilleurs mésolithiques, les populations de fermiers provenant du Moyen-Orient, et des populations migrant depuis les steppes d'Asie centrale à l'âge du bronze.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2022-2023L'histoire de l'humanité vue sous l'angle de la paléogénomiqueSéminaire - Paul Verdu : Métissages en Afrique : une approche génétiqueLes métissages génétiques sont des processus essentiels de l'évolution biologique de notre espèce, fortement influencés par les comportements socioculturels régissant les relations entre « Nous » et « les Autres ». Nous étudierons comment ces processus ont influencé la diversité génétique et les processus de sélection naturelle dans les populations de chasseurs-cueilleurs et d'agriculteurs en Afrique centrale. Nous verrons également l'influence des métissages génétiques très récents sur la diversité génétique des populations du Cap-Vert dans le contexte de la traite esclavagiste entre la fin du XVe siècle et la fin du XIXe siècle.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2022-2023L'histoire de l'humanité vue sous l'angle de la paléogénomiqueCe cours abordera de manière résumée les premiers pas de la discipline de la paléogénomique, ainsi que la façon dont on peut utiliser les données d'ADN ancien pour mieux comprendre la diversification des populations africaines, y compris celles de l'Afrique du Nord, les relations entre populations de chasseurs-cueilleurs et agriculteurs, et les différents événements migratoires qui ont eu lieu en Afrique au cours des derniers millénaires.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2021-2022Évolution des humains et des microbes : les liaisons dangereusesCe cours abordera la façon dont l'étude génétique et génomique des primates non-humains, tels que les chimpanzés ou les macaques, peut nous fournir des informations essentielles sur les gènes et les voies immunitaires impliqués dans la défense de l'hôte contre les pathogènes, apportant ainsi des connaissances extrêmement complémentaires à celles obtenues chez l'homme. De plus, nous verrons comment l'étude comportementale des primates non-humaines a éclairé une problématique encore mal comprise chez notre espèce : les relations entre statut social et réponse immunitaire contre les pathogènes.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2021-2022Évolution des humains et des microbes : les liaisons dangereusesCe cours abordera les derniers progrès dans la discipline de la paléogénétique, c'est-à-dire, l'étude génétique des organismes et populations du passé, à travers l'étude de l'ADN ancien. Nous verrons comment le métissage avec d'autres formes humaines actuellement disparues, ou entre différentes populations humaines d'aujourd'hui, a été un facilitateur de notre survie face aux pathogènes. En outre, nous verrons de quelle manière l'étude de l'ADN microbien provenant des fossiles, comme celui de l'agent causal de la peste noire, nous a aidés à mieux comprendre l'étendue des épidémies du passé.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2021-2022Évolution des humains et des microbes : les liaisons dangereusesCe cours abordera les derniers progrès dans la discipline de la paléogénétique, c'est-à-dire, l'étude génétique des organismes et populations du passé, à travers l'étude de l'ADN ancien. Nous verrons comment le métissage avec d'autres formes humaines actuellement disparues, ou entre différentes populations humaines d'aujourd'hui, a été un facilitateur de notre survie face aux pathogènes. En outre, nous verrons de quelle manière l'étude de l'ADN microbien provenant des fossiles, comme celui de l'agent causal de la peste noire, nous a aidés à mieux comprendre l'étendue des épidémies du passé.
Lluis Quintana-MurciGénomique humaine et évolutionCollège de FranceAnnée 2020-2021Évolution des humains et des microbes : les liaisons dangereusesCe cours abordera de manière résumée l'histoire des maladies infectieuses chez l'homme, ainsi que la façon dont on peut utiliser les outils en génétique humaine pour mieux comprendre nos différences face aux maladies infectieuses – de la prédisposition à la résistance à les développer. À cet effet, nous verrons plusieurs exemples de prédisposition génétique aux maladies infectieuses, telles que la tuberculose, le paludisme ou la COVID-19.