L’inférence de génomes ancestraux est une étape essentielle pour l’étude de l’évolution
des génomes. Connaissant les génomes d’espèces éteintes, on peut proposer des
mécanismes biologiques expliquant les divergences entre les génomes des espèces modernes.
Diverses méthodes visant à résoudre ce problème existent, se classant parmis deux
grandes catégories : les méthodes de distance et les méthodes de synténie. L’état de l’art
des distances génomiques ne permettant qu’un certain répertoire de réarrangements pour
le moment, les méthodes de synténie sont donc plus appropriées en pratique.
Nous proposons une méthode de synténie pour la reconstruction de génomes ancestraux
basée sur une définition relaxée d’adjacences de gènes, permettant un contenu en
gène inégal dans les génomes modernes causé par des pertes de gènes de même que des
duplications de génomes entiers (DGE). Des simulations sont effectuées, démontrant
une capacité de former une solution assemblée en un nombre réduit de régions ancestrales
contigües par rapport à d’autres méthodes tout en gardant une bonne fiabilité. Des
applications sur des données de levures et de plantes céréalières montrent des résultats
en accord avec d’autres publications, notamment la présence de fusion imbriquée de
chromosomes pendant l’évolution des céréales.
Ancestral genome inference is a decisive step for studying genome evolution. Knowing
genomes from extinct species, one can propose biological mecanisms explaining
divergences between extant species genomes.
Various methods classified in two categories have been developped : distance based
methods and synteny based methods. The state of the art of distance based methods only
permit a certain repertoire of genomic rearrangements, thus synteny based methods are
more appropriate in practice for the time being.
We propose a synteny method for ancestral genome reconstruction based on a relaxed
defenition of gene adjacencies, permitting unequal gene content in extant genomes
caused by gene losses and whole genome duplications (WGD). Simulations results demonstrate
our method’s ability to form a more assembled solution rather than a collection of
contiguous ancestral regions (CAR) with respect to other methods, while maintaining a
good reliability. Applications on data sets from yeasts and cereal species show results
agreeing with other publications, notably the existence of nested chromosome fusion
during the evolution of cereals.
