Description du projet
Placer les génomes hybrides sous l’œil du microscope
L’hybridation interspécifique a suscité une grande attention en tant que technique de sélection visant à produire des espèces possédant des propriétés améliorées ou des caractères recherchés. Néanmoins, les hybrides sont souvent infertiles et les génomes hybrides présentent des signatures typiques de la restructuration et de l’instabilité du génome. On peine toujours à comprendre quand et comment l’instabilité génomique apparaît chez les hybrides, et de quelle manière elle affecte l’évolution des organismes qui ont subi des événements d’hybridation. Le projet EARLYBRID, soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA), entend utiliser la levure Saccharomyces comme modèle pour étudier les facteurs parentaux et environnementaux qui affectent la stabilité du génome lors de l’hybridation interspécifique. Les chercheurs étudieront également la structure et la complexité des génomes hybrides ainsi que l’expression génétique et la viabilité des hybrides, offrant ainsi une vision plus globale de leurs interactions dynamiques. Globalement, les connaissances générées par EARLYBRID devraient s’avérer utiles dans les applications des domaines des biotechnologies et de la sélection végétale.
Objectif
Hybridization has shaped the evolution of every kingdom of life. By combining highly diverged genomes, hybridization can drive genetic exchange across lineages. Hybrid genomes often present hallmarks of genome instability, but direct proof of higher rates of mutational events are lacking. What triggers genome instability in hybrids and when it arises remains a mystery. To address this question, I propose to investigate early hybrid history. I seek to conduct a comprehensive characterization of hybrid lethality, genome stability, and gene expression, employing Saccharomyces yeast as a model, due to their tractability and ability to form hybrids despite extreme sequence divergence between parental founders. These studies will focus on the early phases of interspecies hybrid clonal expansion that immediately follow zygote formation. I will first quantify how parental divergence in conjunction with environment influence the genome stability and viability of asexually expanding hybrids. Next, I will combine ultra-long read DNA-sequencing with single-cell RNA-sequencing, to assess the structure and complexity of hybrid genomes, how they evolve over time, and the genomic heterogeneity of hybrid cell populations with single-cell resolution. Finally, by conducting transcriptomic analysis of clonally expanding hybrids, I will determine gene expression dynamics at the onset of hybridization and whether the parental subgenomes converge toward similar gene expression signatures to enter the aforementioned stabilization phase. Mechanistic characterization of the interaction between hybrid viability, genome instability and gene expression phenotypes will provide an unprecedented view of how early hybrid genomes arise, are maintained and evolve.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régime de financement
MSCA-PF - MSCA-PFCoordinateur
75794 Paris
France