Prospectives du laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive Période 2007-2010 La structure du laboratoire Les grands axes de recherche Moyens pour la recherche Locaux et plateaux techniques Les personnels L’enseignement Conclusions Présenter l’évolution du laboratoire dans le cadre du prochain contrat Concernant structure, la politique de recherche et les moyens qui seront mis en œuvre pour appliquer cette politique. Je terminerai avec les projets que nous avons dans le cadre de l’enseignement.

La structure du laboratoire Rattachements demandés dans le cadre du contrat 2007-2010 Équipe « Epidémiologie et Santé Publique » P. Vanhems Equipe « Evaluation et Modélisation des Effets Thérapeutiques » F. Gueyffier D. Kahn (DR INRA en détachement sur un poste INRIA, UMR5558) H. Fritz (CR CNRS, CEBC) dans le cadre d’une demande d’ATIPE L’évolution de la structure du laboratoire est liée à plusieurs demandes d’intégration : celle qui émane des deux équipes de santé daniel kahn Hervé fritz

Comité de direction Génomique Populations et comparative Evolution Génétique et génomique évolutives Ecologie évolutive L. Duret C. Bernstein JP. Flandrois Etude des mécanismes génétiques de l’évolution en relation avec le niveau populationnel et l’environnement Approche phénotypique des mécanismes responsables de la dynamique adaptative des populations et des communautés Méthodologique J. Lobry Comité de direction Interactions durables F. Vavre Modélisation Mathématique et Bio-statistique Biomaths- Santé Département GC devient le département GGE avec l’intégration du groupe de F. Fleury et permet de regrouper les équipes qui s’intéressent au mécanismes évolutifs…… Le dapartement PE recentre ses axes de recherche dans le cadre de l’écologie évolutive et regroupe ainsi les équipes qui abordent avec une approche phénotypique les processus des statégies adaptatives Mise en place des axes transversaux dont les objectifs vous ont été présentées tout à l’heure Approches biométriques des grands problèmes de santé publique

Les grands axes de recherche Méthodologies Génomique évolutive Ecologie évolutive Epidémiologie Nous avons défini dans le cadre du prochain contrat 4 grands axes de recherche un axe méthodologie qui regourpe les développements méthodologiques qui constituent une activité forte du laboratoire 3 grands biologiques qui fédèrent les thématiques de recherches menées au sein des équipes Au cours de différentes exposés ce matin, les axes de recherche développés dans le cadre du prochain contrat ont été présentés par les différentes équipes. C’est pourquoi j’ai choisi d’illustrer chacun de ces grands axes de recherche par les projets soutenus par l’Agence National pour la Recherche qui définissent les thématiques sur les 3 ans à venir.

1-Méthodologies Algorithmique Les grands axes de recherche Ainsi des développements méthodologiques novateurs vont émergés du projet Réglis porté par mf Sagot

REGuLarités : Inférence et Statistiques Réglis : MF Sagot REGuLarités : Inférence et Statistiques Identifier des régularités, au niveau génomique et au niveau des réseaux, structurales ou fonctionnelles, qui pourraient représenter des indices d'une organisation profonde du vivant ? L’objectif est d’identifier les régularités à la fois au niveau des séquences génomiques (motifs répétés, groupe de synténie) mais aussi dans les réseaux de régulation par identification des motifs communs à différentes voies de biosynthèse. L’ojectif plus large est d’approcher les réseau d’interaction du niveau moléculaire au niveau cellulaire. Des développement méthodologiques sans le cadre des statistiques, de l’algorithmei et de la bioinformatique

1-Méthodologies Algorithmique (Projet Réglis) Les grands axes de recherche 1-Méthodologies Algorithmique (Projet Réglis) Base de données (Génomique  Santé) Les statistiques bayésiennes (Santé  Génomique, Ecologie) Ecologie statistique (Ecologie  Santé) Les systèmes dynamiques stochastiques D’autres développements méthodologiques sont attendus dans le cadre du prochain contrat qui devraient émerger des interactions entre les équipes au travers de l’axe méthodologique et des transferts de compétence entre les secteur science et secteur

2- Génomique évolutive Structure et évolution des génomes Les grands axes de recherche 2- Génomique évolutive Structure et évolution des génomes Le deuxième axe fort du laboratoire concerne la génomique évolutive et les développements autour de l’analyse des séquences de génomes complets. L’objectif étant d’identifier les processus évolutifs impliqués dans la dynamtique des génomes.

Génomique micro-évolutive Génomicro : L. Duret Génomique micro-évolutive Elucider les processus évolutifs et révéler les contraintes fonctionnelles dans les génomes complets. chimpanzé macaque Homme Dans ce cadre de la génomique comparative, des résultats nouveaux devraient résulté du projet génomique porté par laudrent duret. En effet un des ’objectif est d’identifier et quantifier les processus évolutifs (subs, remaniement chromosomique, duplication) résultant de la comparaison des génomes complets de différents triplets d’espèce proches. Le second objectif est d’identifier les régions sous pression sélective et donc potentiellement fonctionnelle Ce projet va conduire à des développements bioinformatiques lourds de gestion d’alignement multiples de génome complets et des informations sur les processus évolutifs inférés par l’analyse de alignement

2- Génomique évolutive Structure et évolution des génomes Les grands axes de recherche 2- Génomique évolutive Structure et évolution des génomes Processus évolutifs (Projet Génomicro) Rôle des Eléments Transposables Associés à l’identification de ces processus évolutifs, il reste à mesurer le rôle essentiel joué par les éléments transposables dans le cadre de la dynamique des génomes et en relation avec la dynamique des popualtions.

Fonctionnement des populations Les grands axes de recherche 3. Ecologie évolutive Fonctionnement des populations et environnement Dans le troisième axes thématique, écologie évolutive, une partie des développement concernant la compréhension du fonctionnement des popualtions en relation avec la variaibilité environnemental

Mobilité : D. Allainé Hétérogénéité spatiale et mobilité de la grande faune. Applications à la conservation d’espaces et d’espèces menacées en Afrique et en Europe  Deux mésoherbivores de savane africaine Un carnivore de montagne tempérée qui circulent sur de vastes espaces hétérogènes soumis à des pressions anthropiques Dans ce cadre le projet mobilité dont D. allaine est un des porteurs a comme objectif d’étudié la dynamique spatiale des populations de grands mammifères en fonction de l’hétérogénéité du milieu. L’analyse des trajectoires individuelles par suivi GPS permettra d’étudier cette dispersion à différentes échelles spatiales et fornira. des données permettront des dévollpements méthodologies interessants an analyse de données et en modélisation.

Les grands axes de recherche 3. Ecologie évolutive Fonctionnement des populations et environnement (projet Mobilité) Gestion et conservation de la biodiversité Relations « hôte-parasite » Approche écologique et modélisation Approche fonctionnelle Des travaux similaires dans le cadre de l’étude de l’impact des grands herbivores sur les écosytèmes paturés seront menés dans le cadre d’un projet ANR porté par H. Fritz qui demande son rattachement à notre UMR L’ensemble de ces projets de recherche se retrouve dans un contexte plus finalisé qui est ……; D’autre axes de recherche se retrouvent dans la compréhension des relation hote-parasite avec deux approches : Une pproche qui associe une activité de modèlisation importante associé à des études de terrain et en laboratoire. L’objectif étant d’identifier les facteurs écologique, comportementaux et physiologiques dans les stratégies adpatatives entre hote et parasite Une approche fonctionnelle impliquant des développementsde type expérimentaux d’acquisition de données de transcriptomique et protéomique qui vise à identifier les bases génétiques responsables des coadpatations entre hote et parasite.

4. Epidémiologie Santé et Environnement Les grands axes de recherche   Enfin le 4ème axe regroupe l’ensemble des équipes science et santé qui se retrouve autour des problèmes épidémiologiques. Dans le cadre des relation santé environnement deux projets ANr ont été financé pour les quels les membres du laboratoire sont fortement impliqué.

Pathocénoses et émergence des maladies transmissibles : un concept unificateur mis à l’épreuve sur des pathologies exemplaires : D. Pontier Etudier la co-existence de plusieurs pathogènes sur leurs propriétés nosologiques et/ou la dynamique de la population d’hôtes. Equipe UMR « Ecologie évolutive » + Bordeaux ONCFS Institut Pasteur de Tunis Analyse de données et Modélisation ENVT Alors que les problèmatiques dans ce domaine étudie les systèmes mircorpariatite: espèces pris isolement, le projet pathocénose a pour objectif d’étudié l’emergende d’une pathologie comme la rupture d’un état d’équilibre dans la coexistence de plusieurs patholgènes dans une population donné : c’est le concept de pathocénose. La modélisation mathématique associée au recueil des données constituera le fil directeur transversal à l’ensemble des systèmes qui seront étudiés. L’association de chercheurs de disciplines variées sera un atout majeur pour formaliser le questionnement de l’émergence dans le cadre plus large de la pathocénose. IRD « Conditions et territoires d’émergence des maladies » Épidémiologistes, biologistes de populations, médecins, virologues, généticiens, gestionnaires de la faune, mathématiciens, statisticiens

4. Epidémiologie Santé et environnement Les grands axes de recherche 4. Epidémiologie Santé et environnement Etude des facteurs écologiques et populationnels impliqués dans la dynamique des infections (Projet Pathocénose) Confrontation réciproque des modèles épidémiologiques des maladies transmissibles chez l’homme et l’animal (FIV HIV) Epidémiologie des maladies non transmissibles Modélisation de l’incidence des maladies et de leur pronostic en conjuguant les approches cliniques et populationnelles De même des projets novateurs devraient émerger de la conforantation récipoque des modélèles épidémiologiques développelent dans le dépatemen santé dans le cadre des maladies transmissibles chez l’homme (tuberculose, HIV, infections nosocomiales) avec les développement similaires menés dans le département santé chez l’animale comme la peste poscine, la brucellose, la toxoplasmose et le FIV Une approche expérimentale sur le modèle animal permettrait de valider l’impact pronostic de l’infection aigué du FIV d’explorer la rééposoem immunune au moment de l’infection.

Moyens pour la recherche Les Locaux Extension du PRABI

Moyens pour la recherche Les Locaux Les plateaux techniques Microscopie Biologie moléculaire Ecologie de terrain et écophysiologie

Moyens pour la recherche Les Locaux Les plateaux techniques Les services communs Informatique PCR Relation avec le « DTAMB »

Moyens pour la recherche Les Locaux Les plateaux techniques Les Plate-formes locales et centres nationaux

Moyens pour la recherche Les Locaux Les plateaux techniques Les services communs Les Plate-formes locales et centres nationaux Les Personnels ITARF et ITA : maintenir le savoir faire et surtout augmenter l’aide technique.

L’enseignement Interaction forte entre recherche et enseignement Disciplines enseignées Bioinformatique, Biostatistique, Biomathématique Génétique des populations, Evolution moléculaire, Ecologie évolutive Filières de formation BioInformatique et Biomathématique (INSA) Biologie Moléculaire et Cellulaire (UCBL/ENS) Mathématique et Informatique du Vivant (UCBL) Méthodes d’enseignement Technologie de l’Information et de la Communication pour l’Enseignement

Spécialité recherche et professionalisante L’enseignement Rentrée 2004 Master : mention Spécialité recherche et professionalisante Responsable EEME Ecologie Evolution Biométrie D. Pontier EE aMIV Méthodes en Bioinformatique Moléculaire D. Mouchiroud GGE Modélisation en Epidémiologie et en recherche clinique P. Roy BMS Approche quantitative et Modélisation formelle pour l’Innovation Thérapeutique F. Gueyffier BMS Outils Mathématiques et Informatique pour le Vivant AB Dufour EE

Spécialité recherche et professionalisante. L’enseignement Rentrée 2006 Master : mention Spécialité recherche et professionalisante. Responsable EEME Ecologie Evolution Biométrie D. Pontier EE aMIV Bioinformatique D. Mouchiroud GGE Biostatistique P. Roy BMS Biomathématiques et pharmacologie F. Gueyffier BMS Biométrie appliquée AB Dufour EE S3 Epidémiologie P. Vanhems BMS Projet 2007 Master europeen regroupant les spécialités recherches de l’UMR 5558

Conclusions Maintenir l’équilibre entre la biologie évolutive et la biométrie, Favoriser et développer les échanges intra et inter départements, Améliorer notre visibilité au niveau national et international.