Résumé
La conversion génique biaisée vers GC (gBGC) est un mécanisme de réparation de l’ADN biaisé vers GC associé à la recombinaison méiotique, qui agit comme un distor- teur de ségrégation en favorisant la transmission des allèles GC dans les gamètes des hétérozygotes. La gBGC a fait l’objet de nombreuses études, qui ont montré sa présence chez de nombreux Eucaryotes et son effet sur les variations du contenu en GC le long des génomes. Notamment, la gBGC peut avoir un effet délétère en induisant la fixation de mutations vers GC indépendamment de leur effet sur la fitness. Chez de nombreux Mam- mifères, la gBGC est transitoire car les points chauds de recombinaison sont instables dans le temps. Cependant, un aspect qui n’a pratiquement pas été étudié concerne la réponse des protéines à ces effets délétères transitoires : existe-il une évolution compensatoire des protéines suite aux épisodes de gBGC ? Dans cette thèse, j’ai mis en place une approche phylogénétique basée sur l’analyse des patrons de substitutions dans des séquences codantes afin de détecter des épisodes de gBGC et une compensation subséquente pouvant se produire par épistasie. J’ai apliqué cette approche à cinq groupes de Mammifères chez qui l’ont sait que la gBGC est épisodique, et de tailles efficaces de population variées : trois groupes de Rongeurs, les Cétacés et un groupe de Primates. Cela a permis de détecter de nombreux épisodes de gBGC lignée-spécifique et exon-spécifique et de mettre en évidence des signes d’évolution compensatoire dans les lignées descendantes dans les exons affectés. J’ai aussi étudié théoriquement la réponse à un épisode de gBGC par une approche par simulation utilisant le Modèle Géométrique de Fisher, afin de mieux comprendre nos résultats empiriques et de valider nos hypothèses. L’ensemble de ces analyses suggère que les épisodes de gBGC sont suivis d’une compensation qui se produit rapidement et majoritairement à partir de substitutions vers GC, du fait de l’influence de l’épisode sur le polymorphisme disponible, et que cette réponse diffère peu selon la taille efficace de population. Ces travaux confirment l’omniprésence de l’évolution compensatoire par épistasie dans les protéines et montrent que l’évolution des protéines de Mammifères est probablement marquée par des allers-retours autour de l’état optimal dus à la gBGC, un processus ici nouvellement documenté.