Letteratura scientifica selezionata sul tema "Tri des lignées incomplètes"

Une problématique majeure de la filière avicole est l’absence de valorisation des frères des poules pondeuses, du fait de leur faible rendement en viande. Ce constat, qui questionne l’éthique de la production, concerne 50 millions de poussins mâles en France et 7,5 milliards dans le monde, ces animaux étant jusqu’à récemment, éliminés après sexage et tri à l’éclosion. Cette prise de conscience, largement médiatisée ces dernières années, a conduit à la publication d’un décret, le 5 février 2022, interdisant la mise à mort des mâles des lignées de l’espèce Gallus gallus destinées à la production des œufs de consommation. Trois alternatives ont été proposées depuis les premières réflexions sur le sujet : 1) élever les frères de pondeuses et identifier des marchés de valorisation, 2) créer de nouveaux croisements génétiques entre souches « Chair » et souches « Ponte » où les descendantes femelles seraient valorisées pour les œufs et les descendants mâles pour leur viande (souches « mixtes »), et 3) développer des outils de sexage in ovo (ou ovosexage) pour détecter puis éliminer les œufs contenant un embryon mâle avant éclosion. Cette dernière approche est la seule viable techniquement et économiquement parlant, et utilisable par la filière actuellement. Elle réunit de nombreux atouts, en termes de faisabilité pour la mise en œuvre dans les couvoirs, et d’acceptabilité à la fois par le consommateur, le citoyen et les professionnels. Cette revue fait le point sur le contexte socio-économique et les techniques d’ovosexage actuellement disponibles, tout en introduisant quelques repères physiologiques d’embryologie aviaire qui permettent de mieux comprendre les contraintes associées au développement de techniques à des stades précoces de développement.

L'étude de la distribution de la variation génétique au sein des populations et entre elles permet de mieux comprendre l'histoire évolutive d'une espèce. De plus, l'accès à de grands ensembles de données génomiques permet d'étudier les processus évolutifs qui façonnent la variation ségrégative de l'espèce. Dans ce travail, nous retraçons l'histoire évolutive de l'espèce Saccharomyces cerevisiae par la détection et la classification de polymorphismes partagés avec son espèce sœur Saccharomyces paradoxus. Nous identifions des polymorphismes partagés acquis par hybridation suivie d'introgression et des polymorphismes qui persistent à travers le processus de spéciation et de diversification résultant en des cas de triage incomplet des lignées (ILS).Nous définissons un ensemble de données de polymorphismes nucléotidiques simples diagnostiques bialléliques entre Saccharomyces cerevisiae et Saccharomyces paradoxus que nous utilisons comme marqueur diagnostique pour décrire la composition génomique de 1,673 S. cerevisiae, pour lesquels un séquençage à lecture courte du génome entier était publiquement disponible. Nous développons une méthode basée sur les marqueurs pour la détection et la classification des marqueurs de diagnostic organisés soit en 1) blocs de marqueurs S. paradoxus consécutifs, soit en 2) marqueurs S. paradoxus isolés à l'échelle du génome.Pour les blocs, nous décrivons les limites, et la distribution dans la collection S. cerevisiae et nous retraçons l'origine de S. paradoxus par comparaison de séquences avec des assemblages de génomes entiers télomère à télomère des principales populations de S. paradoxus. Pour un événement récurrent, nous avons effectué un test pour évaluer l'effet sur la condition physique de porter un haplotype S. paradoxus à un locus unique englobant une paire de gènes impliqués dans la dégradation de composés toxiques pour la levure. Nous avons démontré que l'haplotype S. paradoxus confère un avantage par rapport à l'haplotype S. cerevisiae dans des conditions environnementales caractéristiques de la niche habitée par la population S. cerevisiae.Pour les marqueurs isolés, nous appliquons une méthode classique de détection des signatures d'un tri lignager incomplet, qui peut expliquer l'excès de marqueurs S. paradoxus distribués à l'échelle du génome dans certaines populations de S. cerevisiae. Nous montrons des preuves convaincantes de la rétention d'allèles ancestraux dans une seule population sauvage de S. cerevisiae qui se trouve à la racine de l'espèce. Nous émettons l'hypothèse que la persistance d'une telle variation ancestrale est due à la possibilité réduite de croisement avec d'autres populations de S. cerevisiae dans la nature, en raison du nombre réduit de générations et des goulets d'étranglement moins spectaculaires qu'ont connu les autres lignées au cours de la dispersion et de la domestication. Dans l'ensemble, nous avons retracé l'histoire de la divergence et des contacts secondaires entre les populations de S. cerevisiae et de S. paradoxus et dévoilé un cas convaincant d'introgression interespèces avec un résultat fonctionnel
The study of the distribution of the genetic variation within and across populations provides insights into the evolutionary history of a species. Moreover, the access to large genomic datasets allows the investigation of the evolutionary processes that shape the species' segregating variation. In this work, we retrace the evolutionary history of the species Saccharomyces cerevisiae through the detection and classification of shared polymorphisms with its sister species Saccharomyces paradoxus. We identify shared polymorphisms acquired because hybridization followed by introgression and polymorphisms that persist across the process of speciation and diversification resulting in instances of incomplete lineage sorting (ILS). We define a dataset of biallelic diagnostic single nucleotide polymorphisms between Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces paradoxus that we use as diagnostic marker to describe the genomic composition of 1,673 S. cerevisiae, for which short-read whole-genome sequencing were publicly available. We develop a marker-based method for the detection and classification of diagnostic markers organized either in 1) blocks of consecutive S. paradoxus markers or in 2) genome-wide isolated S. paradoxus markers. For the blocks, we describe the boundaries, the distribution across the S. cerevisiae collection and we retrace the S. paradoxus origin by sequence comparison with telomere-to-telomere whole genome assemblies of the main S. paradoxus populations. For a recurrent event, we performed an assay to evaluate the fitness effect of carrying a S. paradoxus haplotype at a single locus encompassing a gene-pair involved in the degradation of toxic compounds for the yeast. We demonstrate that the S. paradoxus haplotype confers an advantage over the S. cerevisiae haplotype in environmental conditions that are characteristic of the niche that the S. cerevisiae population inhabits. For the isolated markers, we apply a classical method for detecting signatures of incomplete lineage sorting, which can explain the excess of genome-wide distributed S. paradoxus markers in certain populations of S. cerevisiae. We show convincing evidence of retention of ancestral alleles in a single wild S. cerevisiae population that stands at the root of the species. We speculate about the persistence of such ancestral variation because of reduced possibility of outcrossing with other S. cerevisiae populations into the wild due to fewer generations and less dramatic bottlenecks that were instead experienced by the other lineages during dispersal and domestication. Overall, we retraced histories of divergence and secondary contacts across S. cerevisiae and S. paradoxus populations and unveiled a compelling case of interspecies introgression with a functional outcome

Dans un contexte d’étude de la pénibilité et de l’ergonomie au travail pour la prévention des troubles musculo-squelettiques, la société Ebhys cherche à développer un outil d’analyse de l’activité des opérateurs humains dans un centre de tri, par l’évaluation d’indicateurs ergonomiques. Pour faire face à l’environnement non contrôlé du centre de tri et pour faciliter l’acceptabilité du dispositif, ces indicateurs sont mesurés à partir d’images de profondeur. Une étude ergonomique nous permet de définir les indicateurs à mesurer. Ces indicateurs sont les zones d’évolution des mains de l’opérateur et d’angulations de certaines articulations du haut du corps. Ce sont donc des indicateurs obtenables à partir d’une analyse de la posture 3D de l’opérateur. Le dispositif de calcul des indicateurs sera donc composé de trois parties : une première partie sépare l’opérateur du reste de la scène pour faciliter l’estimation de posture 3D, une seconde partie calcule la posture 3D de l’opérateur, et la troisième utilise la posture 3D de l’opérateur pour calculer les indicateurs ergonomiques. Tout d’abord, nous proposons un algorithme qui permet d’extraire l’opérateur du reste de l’image de profondeur. Pour ce faire, nous utilisons une première segmentation automatique basée sur la suppression du fond statique et la sélection d’un objet dynamique à l’aide de sa position et de sa taille. Cette première segmentation sert à entraîner un algorithme d’apprentissage qui améliore les résultats obtenus. Cet algorithme d’apprentissage est entraîné à l’aide des segmentations calculées précédemment, dont on sélectionne automatiquement les échantillons de meilleure qualité au cours de l’entraînement. Ensuite, nous construisons un modèle de réseau de neurones pour l’estimation de la posture 3D de l’opérateur. Nous proposons une étude qui permet de trouver un modèle léger et optimal pour l’estimation de posture 3D sur des images de profondeur de synthèse, que nous générons numériquement. Finalement, comme ce modèle n’est pas directement applicable sur les images de profondeur acquises dans les centres de tri, nous construisons un module qui permet de transformer les images de profondeur de synthèse en images de profondeur plus réalistes. Ces images de profondeur plus réalistes sont utilisées pour réentrainer l’algorithme d’estimation de posture 3D, pour finalement obtenir une estimation de posture 3D convaincante sur les images de profondeur acquises en conditions réelles, permettant ainsi de calculer les indicateurs ergonomiques
In a context of study of stress and ergonomics at work for the prevention of musculoskeletal disorders, the company Ebhys wants to develop a tool for analyzing the activity of human operators in a waste sorting center, by measuring ergonomic indicators. To cope with the uncontrolled environment of the sorting center, these indicators are measured from depth images. An ergonomic study allows us to define the indicators to be measured. These indicators are zones of movement of the operator’s hands and zones of angulations of certain joints of the upper body. They are therefore indicators that can be obtained from an analysis of the operator’s 3D pose. The software for calculating the indicators will thus be composed of three steps : a first part segments the operator from the rest of the scene to ease the 3D pose estimation, a second part estimates the operator’s 3D pose, and the third part uses the operator’s 3D pose to compute the ergonomic indicators. First of all, we propose an algorithm that extracts the operator from the rest of the depth image. To do this, we use a first automatic segmentation based on static background removal and selection of a moving element given its position and size. This first segmentation allows us to train a neural network that improves the results. This neural network is trained using the segmentations obtained from the first automatic segmentation, from which the best quality samples are automatically selected during training. Next, we build a neural network model to estimate the operator’s 3D pose. We propose a study that allows us to find a light and optimal model for 3D pose estimation on synthetic depth images, which we generate numerically. However, if this network gives outstanding performances on synthetic depth images, it is not directly applicable to real depth images that we acquired in an industrial context. To overcome this issue, we finally build a module that allows us to transform the synthetic depth images into more realistic depth images. This image-to-image translation model modifies the style of the depth image without changing its content, keeping the 3D pose of the operator from the synthetic source image unchanged on the translated realistic depth frames. These more realistic depth images are then used to re-train the 3D pose estimation neural network, to finally obtain a convincing 3D pose estimation on the depth images acquired in real conditions, to compute de ergonomic indicators

Cette thèse concerne l'étude des propriétés de migration et de détachement de lignées cancéreuses du cancer du sein de type mésenchyme, très métastatique et invasif (MDA-MB-231), ou au contraire de type épithélial et peu invasif (MCF-7). Des techniques de vidéomicroscopie et d'analyse d'images automatisées ont été utilisées afin de tirer des informations sur la dynamique cellulaire sur de grandes populations. Nos expériences sur la migration aléatoire des cellules MDA-MB-231 montrent que les propriétés de déplacement de celles-ci sont liées à la fois à la composition de leur milieu environnant, mais aussi à la nature et la quantité de protéines d'adhésion. Nous avons notamment mis en évidence un comportement biphasique de la distance migrée au cours du temps en fonction de la densité de protéines adsorbées sur des surfaces pour deux types de protéines d'adhésion (collagène type IV et fibronectine). Selon le type de protéines d'adhésion, nous avons également mis en évidence un phénotype cellulaire très différent en termes de forme, d'adhésion et de mode de déplacement. Nous avons ensuite utilisé ces résultats pour mettre en place un protocole de migration dirigée de cellules cancéreuses dans un gradient chimiotactique généré par un système microfluidique. Ainsi, en faisant varier les paramètres du système (protéines de surface, concentration maximale en chimioattractants, …), nous avons pu caractériser les bonnes conditions d'obtention de la migration dirigée. Pour finir, nous avons montré la faisabilité d'un tri cellulaire entre cellules de type mésenchyme et épithéliales en utilisant la chimiotaxie à partir de ces systèmes
This thesis investigates migration and detachement properties of different types of breast cancer cell lines : metastatic, invasive MDA-MB-231 and epithelial, low-invasive MCF-7 celles. Videomicroscopy and image analysis techniques were used to obtain dynamic information for large cell populations. Random migration assays performed on MDA-MB-231 cells reveal that their migration properties are related to both medium and surface (substrate adhesion protein type and quantity) conditions. A biphasic behavior for the migrated distance through time was observed to be dependent on the density of adsorbed protein (collagen type IV or fibronectin) on the substrate. Cell shape, detachement and moving properties were also computed as a function of the surface protein characteristics. These results were then used to perform directed migration assays in a chemotactic gradient generated in a microfluidic chamber. Optimal conditions for directed migration of cells were determined by varying the parameters of the system such as gradient maximum concentration, substrate adhesion protein… Lastly, it was experimentally proved that it is possible to separate cancer epithelial cell lines from mesenchymal ones by using chemotactic microfluidic chambers

Parmi les paramètres influençant l'inférence d'arbres phylogénétiques, nous nous sommes penchés d'une part sur (i) l'utilisation et l'efficacité de différents marqueurs et (ii) l'influence de la radiation évolutive (la succession rapide d'événements de spéciation) dans la construction d'arbres phylogénétiques et, d'autre part, sur l'applicabilité du modèle de substitution nucléotidique GTR (General Time Reversible).

La première partie de ce travail étudie l'évolution des cétacés en se basant sur les séquences des génomes mitochondriaux, sur le motif d'insertion de rétroposons SINEs (short interspersed elements) nouvellement isolés et les loci nucléaires de ces derniers. Le choix des cétacés est motivé par la présence, durant leur évolution, de radiations évolutives, qui sont propices au tri différentiel de lignées généalogiques: si des séquences de gènes ou des allèles restent polymorphes entre des événements de spéciations, il est possible, et même probable, d'observer une incompatibilité entre les histoires évolutives de ces marqueurs, malgré que celles-ci soient bien correctes. Nous abordons l'étude du tri différentiel des lignées généalogiques par le biais des SINEs, dont l'insertion aléatoire et irréversible confère à ces marqueurs un risque de convergence particulièrement faible.

Notre approche multi-marqueur nous permet de reconstruire un arbre robuste à partir duquel nous analysons ces différents marqueurs à l'aide des rapports signal/bruit (la qualité du contenu informatif du marqueur) et effort/signal (les efforts à mettre en oeuvre pour obtenir du signal phylogénétique). Nous discutons également les relations conflictuelles/incorrectes obtenues à partir des différents marqueurs, notamment des motifs d'insertion de SINEs pour lesquels nous décrivons un test objectif nous permettant de différencier le tri différentiel de lignées généalogiques et la convergence.

Les modèles de substitutions nucléotidiques sont à la base de nombreuses méthodes d'inférence phylogénétiques. Parmi ces modèles, le modèle GTR est un des plus complets et des plus utilisés. Waddell and Steel [1997] ont décrit une procédure qui permet d'estimer les distances et les taux instantanés de substitution pour des séquences évoluant selon les hypothèses du modèle GTR. Il existe néanmoins des conditions qui rendent cette procédure, et donc l'utilisation du modèle GTR, inapplicables.

Nous avons simulé l'évolution de séquences d'ADN le long de 12 arbres caractérisés par un ensemble de conditions biologiquement plausibles (différentes longueurs de branches, des conditions de (non-)homogénéité de la matrice de taux instantanés de substitution et différentes longueurs de séquences). Pour chaque ensemble de conditions, nous avons évalué (i) l'applicabilité du modèle GTR et (ii) la qualité des alignements obtenus à partir des données simulées.

Nos résultats indiquent que l'inapplicabilité de la procédure de Waddell and Steel [1997] peut effectivement être considérée comme un problème pratique car elle apparaît avant les difficultés d'alignement (étape nécessaire et préalable à toute inférence phylogénétique). La probabilité de cette inapplicabilité dépend du taux de substitution et de la taille des données.

Doctorat en sciences, Spécialisation biologie moléculaire
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