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SUMMARY:Populations structurées au fil du temps : méthodes basées sur l
 e coalescent pour l’inférence démographique et la diversité
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 %22%2c%22Oid%22%3a%223d24747f-9c47-45e8-9cfa-5f155022cf9e%22%7d Numéro de
  réunion : 341 753 815 430 41 Code secret : wU3eg7Vd Composition du jury 
 : M. Olivier MAZET     INSA Toulouse     Directeur de thèse Mme A
 mandine VEBER     CNRS Paris-Centre     Rapporteure M. Xavier VEKE
 MANS     Université de Lille     Rapporteur M. Lounès CHIKHI  
    CNRS Occitanie Ouest     Co-directeur de thèse Mme Béatrice LAU
 RENT-BONNEAU     INSA Toulouse     Examinatrice M. Nicolas ALCALA
      International Agency for Research on Cancer     Examinateur R
 ésumé : Comprendre comment la structure des populations et les processus
  démographiques façonnent la diversité génétique est une question cen
 trale en génétique des populations et en biologie de la conservation. L
 ’essor des données génétiques a conduit au développement de modèles
  permettant d’inférer l’histoire des espèces et leur état de conser
 vation actuel. Cependant\, la plupart réduisent l’histoire démographiq
 ue à des variations de taille ou à des structures prédéfinies aux para
 mètres constants\, négligeant la complexité d’une structure évoluant
  sur le long terme. Le coalescent\, modèle de référence\, décrit l’a
 scendance d’échantillons de gènes en modélisant les temps jusqu’à 
 leurs ancêtres communs. Dans ce cadre\, cette thèse développe des outil
 s théoriques et computationnels pour étudier des populations structurée
 s et non stationnaires\, et les applique à l’analyse du rôle de la str
 ucture et de la connectivité dans la diversité génétique. La première
  partie s’appuie sur le coalescent structuré homogène par morceaux\, q
 ui décrit les généalogies de populations où non seulement les taux de 
 migration et les tailles changent à des moments précis\, mais aussi le n
 ombre de sous-populations. Nous utilisons une représentation en chaîne d
 e Markov\, qui facilite le calcul des distributions de temps de coalescenc
 e. Dans ce contexte\, nous introduisons la matrice de collage\, une constr
 uction formalisant les transitions entre structures successives\, ainsi qu
 ’un algorithme pour la calculer. Cela permet de déterminer ces distribu
 tions dans des modèles étendus. Ce travail élargit les scénarios où l
 ’IICR (taux de coalescence instantané inverse) peut être calculé et i
 nterprété. Comme l’IICR est estimable à partir du génome complet d
 ’un seul individu diploïde\, ces résultats ouvrent de nouvelles perspe
 ctives pour l’inférence démographique en populations structurées. La 
 deuxième partie porte sur la diversité génétique et l'influence de la 
 structure des populations sur celle-ci. Nous cherchons à quantifier la di
 versité maintenue par des populations comportant des dèmes connectés ou
  isolés. En utilisant la formulation en chaîne de Markov du coalescent e
 t son extension\, nous obtenons la distribution complète des temps de coa
 lescence et le nombre attendu de différences entre paires de séquences n
 on recombinantes. Nous étudions d’abord des modèles stationnaires pour
  caractériser leur diversité\, puis comparons des modèles reliés par p
 erte d’arêtes ou de sommets et classons les transitions selon leur impa
 ct. Nous étendons enfin l’analyse aux modèles non stationnaires\, où 
 le nombre de sous-populations ou leur connectivité varient dans le temps.
  La diversité est alors évaluée en intégrant toute l’histoire des st
 ructures\, ce qui permet d’explorer des scénarios pertinents pour la co
 nservation\, tels que reconnecter des populations fragmentées ou identifi
 er les sous-populations clés. Dans l’ensemble\, cette thèse combine de
 s développements théoriques du coalescent à des applications sur la div
 ersité génétique\, offrant des perspectives pour l’inférence démogr
 aphique et la conservation d’espèces menacées dans des habitats fragme
 ntés.\n\nhttps://indico.math.cnrs.fr/event/15656/
LOCATION:Salle GMM 13 (INSA de Toulouse)
URL:https://indico.math.cnrs.fr/event/15656/
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