Ingénieur de Recherche en Phylogénomique H/F - 75

Tous les écosystèmes marins sont soutenus par une grande diversité d'algues eucaryotes, essentielles à leurs chaînes alimentaires. Parmi celles-ci, plusieurs groupes (diatomées, haptophytes, dinoflagellés, pélagophytes) se distinguent par leur abondance et leur importance pour la production primaire mondiale. Ces groupes d'algues très abondants possèdent des chloroplastes dérivés de l'endosymbiose secondaire ou supérieure d'une algue rouge eucaryote, qui sont elles-mêmes extrêmement rares dans l'océan contemporain. En revanche, les algues vertes, en particulier les divers groupes qui forment les Prasinophyta, jouent un rôle important dans les écosystèmes marins, mais leur diversité évolutive, génétique et fonctionnelle reste mal comprise.

Des études génomiques récentes ont montré que les diatomées et d'autres algues abondantes dotées de chloroplastes rouges secondaires contiennent également un grand nombre de gènes dérivés d'algues vertes. Ces gènes semblent jouer un rôle important dans le fonctionnement de leurs chloroplastes et contribuer à leur biologie dans la nature. Cependant, l'origine exacte et les conséquences fonctionnelles de ces signaux verts cryptiques restent mal compris, en particulier en raison de l'absence, jusqu'à récemment, d'informations génétiques détaillées pour de nombreux groupes de Prasinophyta. Parallèlement, l'expansion des données de culture et métagénomiques pour de nombreuses espèces d'algues rouges secondaires, en particulier la diatomée modèle Phaeodactylum, offre de nouvelles perspectives pour comprendre la fonction de ces gènes verts à un niveau purement computationnel.

References :

Dorrell and Smith, Do red and green make brown? Perspectives on plastid acquisitions within chromalveolates, Euk Cell (2011) https://journals.asm.org/doi/10.1128/EC.00326-10

Dorrell et al, Chimeric origins of ochrophytes and haptophytes revealed through an ancient plastid proteome, eLife (2017) https://elifesciences.org/articles/23717

Villar et al, DiatOmicBase: a versatile genecentered platform for mining functional omics data in diatom research, Plant J (2025) https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70061
Activités
Ce projet aura pour objectif de recenser les gènes verts associés aux groupes chloroplastiques rouges secondaires, en tirant parti du répertoire élargi des génomes primaires et secondaires d'algues rouges et vertes qui sont devenus disponibles au cours des cinq dernières années. Il sera particulièrement intéressant d'intégrer les génomes assemblés à partir des métagénomes (MAG) de Tara Oceans, qui comprennent plusieurs groupes de Prasinophyta non encore cultivés. Une deuxième question pourrait consister à retracer l'étendue du transfert de gènes des algues rouges primaires vers les groupes d'algues rouges secondaires, afin de déterminer pourquoi ce signal est fonctionnellement complété par des gènes d'origine algale verte. Dans les deux cas, les signaux génétiques seront évalués par des recherches orthologiques et des approches phylogénétiques à haut débit (supertree), et les protéines associées aux plastes seront évaluées par localisation in silico.

Les fonctions des gènes verts validés seront évaluées, avec un accent particulier sur les ressources génétiques matures pour Phaeodactylum et d'autres diatomées. Cela peut inclure l'établissement de tendances d'expression génétique en réponse à différentes conditions physiologiques dans les données publiées sur l'ARN de Phaeodactylum, et l'expression dans les diatomées sauvages à l'aide d'informations métagénomiques provenant de Tara Oceans. Si le candidat le souhaite, il peut également établir des collaborations avec d'autres groupes du CQSB, travaillant de manière variée sur des modèles computationnels d'évolution des domaines, les interactions structurelles des protéines et les paysages mutationnels des protéines, afin de prédire les fonctions probables de chaque protéine verte.
Compétences
- Une connaissance préalable de la taxonomie et de l'évolution des algues est indispensable.
- Une expérience préalable en bio-informatique, notamment dans l'utilisation de plusieurs outils de script et de programmation (bash, python, R), est indispensable.
- Une expérience préalable en analyse phylogénétique à haut débit, notamment dans le tri automatisé d'arbres et les approches supertree, est indispensable.
- La volonté d'échanger oralement et par écrit en anglais et en français est fortement souhaitée, afin de permettre des collaborations tant au niveau international qu'au sein de l'institution d'accueil.
- Une expérience préalable dans l'application des techniques d'IA à des questions bioinformatiques spécifiques, par exemple la localisation in silico des protéines, est fortement souhaitée.
- Une expérience préalable en méta-génomique, en transcriptomique ou en analyses computationnelles de biologie structurale est la bienvenue, mais n'est pas indispensable.
Contexte de travail

CQSB - UMR 7238 CNRS- Sorbonne Université

Le CQSB est un laboratoire interdisciplinaire travaillant à l'interface entre la biologie et les sciences quantitatives. Il a été créé pour promouvoir une interaction équilibrée entre les approches théoriques et expérimentales en biologie, et pour favoriser la définition de nouvelles questions expérimentales, l'analyse des données et la modélisation des phénomènes biologiques. Nos projets abordent des questions relatives aux structures et aux processus biologiques à travers la collecte de mesures expérimentales, la génération in silico de nouvelles données biologiques qui restent aujourd'hui inaccessibles aux expériences (modélisation des systèmes biologiques), le développement de méthodes statistiques pour l'analyse des données et la conception d'algorithmes originaux pour la prédiction. Le laboratoire est soutenu par le CNRS et l'Université Sorbonne.

Le CQSB est l'un des laboratoires de l'Institut de Biologie Paris-Seine (IBPS).

Localisation (Direction/Département) :

UMR 7238 CNRS - Sorbonne Université Campus Jussieu
Bât. C - 4ème étage
4, place Jussieu
75005 Paris, France
CQSB - UMR 7238 CNRS- Sorbonne Université

Le CQSB est un laboratoire interdisciplinaire travaillant à l'interface entre la biologie et les sciences quantitatives. Il a été créé pour promouvoir une interaction équilibrée entre les approches théoriques et expérimentales en biologie, et pour favoriser la définition de nouvelles questions expérimentales, l'analyse des données et la modélisation des phénomènes biologiques. Nos projets abordent des questions relatives aux structures et aux processus biologiques à travers la collecte de mesures expérimentales, la génération in silico de nouvelles données biologiques qui restent aujourd'hui inaccessibles aux expériences (modélisation des systèmes biologiques), le développement de méthodes statistiques pour l'analyse des données et la conception d'algorithmes originaux pour la prédiction. Le laboratoire est soutenu par le CNRS et l'Université Sorbonne.

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Contraintes et risques

Cette poste peut être poursuivie partiellement en télétravail.
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