Th. univ.--Micropaléontologie--Toulouse 3, 1991. / Bibliogr. p. 193-201.

Plusieurs approches ont, jusqu'à présent, été utilisées pour l'identification de nouvelles souches ainsi que pour la caractérisation et la classification des différentes espèces au sein des Bacillaceae. Cependant, la plupart de ces méthodologies présentent certaines insuffisances. L'objectif de cette étude est d'établir et d'évaluer des classifications phylogénétiques des Bacillaceae basées sur divers gènes, d'analyser l'effet de l'hétérogénéité alléliques sur celles-ci, ainsi que d'étudier la distribution des mutations. Seuls les Bacillaceae dont le génome est complètement séquencé ont été considérés. Dans ce travail, tous les allèles des trois gènes de l'opéron ribosomal ont été utilisés. Trois gènes codant pour des protéines ont également été choisis pour la construction de phylogénies et la comparaison avec celles basées sur l'opéron ribosomal. L'analyse phylogénétique de dix souches de Bacillaceae a été réalisée suivant la méthode de Neighbour-Joining (NJ) en utilisant les paramètres de Kimura. La fiabilité et la robustesse de la classification ont été évaluées à l'aide de la méthode "Bootstrap". L'analyse basée sur tous les allèles des trois gènes de l'opéron ribosomal (16S, 23S et 5S) montre que les arbres obtenus présentent la même topologie et répartissent les Bacillaceae en trois groupes et deux sous-groupes. Aucun des gènes n'a permis la discrimination des espèces ou des souches au sein du groupe cereus au sens large. L'analyse phylogénétique des Bacillaceae pourrait donc se limiter à l'un des gènes de l'opéron ribosomal puisque aucune information additionnelle n'est apportée par l'utilisation d'un gène en particulier. Les régions inter géniques lTS1 (16S-23S) et ITS2 (23S-5S) n'ont pas permis, non plus, de discriminer au sein du groupe cereus au sens large. Mais elles ont, néanmoins, mis en évidence l'hétérogénéité alléliques. L'approche basée sur les séquences nucléotidiques des gènes de ménage: adénylate kinase (adk) , shikimate 5-déshydrogénase (aroE) et la sous-unité B de l'ADN gyrase (gyrB), ainsi que de leurs séquences concaténées, a permis une meilleure discrimination notamment au sein du groupe cereus au sens large. Les Bacillaceae sont répartis en trois groupes et sept sous-groupes dont cinq au sein du groupe cereus au sens large. L'utilisation des séquences en acides aminées des protéines codées par les gènes adk, aroE et gyrB et de leurs séquences concaténées a généré, quant à elle, des classifications incongruentes. De plus, elle n'a pas permis une meilleure discrimination des Bacillaceae au sein du groupe cereus au sens large. Plusieurs espèces se retrouvent dans un même faisceau secondaire. Un tel regroupement trouve son explication dans la dégénérescence du code génétique. L'utilisation des séquences nucléotidiques des gènes de ménage serait donc une meilleure approche pour la classification phylogénétique des Bacillaceae. L'analyse de tous les allèles des différents gènes de l'opéron ribosomal (16S, 23S et 5S) montre qu'ils sont hétérogènes et que cette hétérogénéité n'a pas d'effet notable sur la classification phylogénétique. Il est donc justifié de se limiter à un seul allèle de l'un des trois gènes de l'opéron ribosomal lors de l'étude phylogénétique des Bacillaceae. L'étude de la distribution des mutations au sein des trois gènes de l'opéron ribosomal (16S, 23S et 5S) pour les Bacillaceae montre qu'elle n'est pas uniforme et qu'il existe au sein de ces gènes des régions hypervariables dans lesquels se concentrent les mutations. La comparaison de la distribution des mutations au sein du gène 16S pour les Bacillaceae et les y-protéobactéries montre que ces régions hypervariables sont spécifiques pour chaque groupe de bactéries. L'étude phylogénétique basée sur la concaténation des régions hypervariables du gène 16S pour les Bacillaceae a révélé que la topologie de l'arbre découlerait de la structure de ces régions. L'étude phylogénétique des Bacillaceae basée le gène 16S pourrait se limiter à l'analyse des régions hypervariables de ce gène. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Adénylate kinase (adk), ARN 16S, ARN 23S, ARN 5S, Bacillaceae, Classification phylogénétique, Distribution des mutations, Gènes de ménage, Hétérogénéité alléliques, Régions hypervariables, y-protéobactéries, shikimate5-déshydrogénase (aroE) et sous-unité B de l'ADN gyrase (gyrB).

Thèse (M.Sc. )--Université Laval, 2004. / Titre de l'écran-titre (visionné le 29 novembre 2004). Bibliogr.

Les bactériophages (i.e., virus de bactéries) constituent l'un des groupes d'organismes les plus abondants dans la biosphère. Ils jouissent d'une très grande biodiversité. Nos connaissances partielles de ces microorganismes sont sans cesse remises en cause par de nouvelles découvertes et le recensement est loin d'être terminé. Il existe bien des classifications basées sur les critères de morphologie et d'homologie génétique, mais celles-ci ne tiennent pas compte de l'évolution caractéristique des virus qui comprend à la fois la transmission verticale (évolution classique) et horizontale (évolution réticulée) de l'information. De plus, ces classifications ne disent rien à propos des ancêtres communs des espèces. Il y a donc beaucoup de possibilités d'affiner la taxonomie virale existante. Dans cette étude, nous présentons une nouvelle approche de classification des bactériophages, basée sur des méthodes heuristiques tirées des sciences cognitives de la catégorisation. Cette approche originale vise à reconstruire l'histoire évolutive des organismes viraux, en tenant compte de l'hypothèse d'évolution classique ainsi que l'hypothèse d'évolution réticulée, i.e., les transferts horizontaux de gènes (THG). En d'autres termes, la classification proposée prend en considération d'une part, l'approche traditionnelle d'analyse phylogénétique qui inclut la reconstruction d'arbres d'espèces par les méthodes de distances et d'inférence bayésienne et la reconstruction de séquences de protéines ancestrales par la méthode Tree-HMM en tenant compte des substitutions, des insertions et des délétions de caractères génétiques [Diallo et al. 2006 ; Felsenstein 1981], et d'autre part, l'approche de détection des transferts horizontaux par la méthode de réconciliation topologique de l'arbre d'espèces et l'arbre de gène [Makarenkov et al. 2008]. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Classification, Catégorisation, Phylogénie, Taxonomie, Virus, Bactériophages, Transferts horizontaux de gènes, Reconstruction ancestrale.

Le traitement des données de séquençage pour les rendre utilisables dans une analyse phylogénétique est long et répétitif. De plus, certaines analyses plus complexes peuvent difficilement être entreprises sans l'automatisation de certaines tâches. La création d'outils bioinformatiques permettrait de diminuer le temps consacré à la préparation des données. Le but de cette recherche est de développer des outils informatiques permettant d'automatiser le traitement de données provenant du séquençage d'organites. Pour ce faire, il a été nécessaire de créer: item des bases de données de gènes d'organites; item des outils pour l'extraction des séquences génétiques dans différents formats; item des outils pour l'identification des gènes d'organismes nouvellement séquencés; item des outils de préparation des données pour l'utilisation lors d'analyses phylogénétiques. Finalement, le bon fonctionnement des outils a été vérifié par l'exécution d'une analyse phylogénétique dont les résultats ont déjà été publiés.

Les rongeurs caviomorphes constituent l’un des groupes de mammifères placentaires les plus diversifiés d’Amérique du Sud. Malgré la grande diversité actuelle et néogène du groupe, les premières phases de l’histoire évolutive des caviomorphes n’étaient documentées que par quelques localités à l’échelle de tout le continent sud-américain. Les recherches paléontologiques récentes menées en Amazonie péruvienne ont permis la découverte de 18 localités éocènes et oligocènes, livrant de nombreux restes dentaires de caviomorphes inédits. L’étude de ces fossiles a conduit à la description et à la comparaison de 52 taxons distincts, dont 11 nouveaux genres et 17 nouvelles espèces. Ce travail révèle une riche diversité alpha-taxonomique des caviomorphes en Amazonie péruvienne à la fin de l’Éocène moyen, mais surtout à l’Oligocène inférieur et à l’Oligocène supérieur, trois fenêtres temporelles jusqu’alors très peu documentées dans les régions de basses latitudes du continent sud-américain. Les localités étudiées de la fin de l’Éocène moyen livrent les plus anciens caviomorphes connus à ce jour. Dans ces localités, la faible diversité taxinomique, associée à une faible disparité morphologique, incluant des taxons caractérisés par des traits dentaires plésiomorphes, rappelant les formes hystricognathes sub-contemporaines de l’Ancien Monde. Cela suggère un intervalle de temps court entre l’arrivée en Amérique du Sud des hystricognathes pionniers et l’émergence des espèces étudiées. Les assemblages de caviomorphes des localités plus récentes montrent une disparité plus importante et livrent des représentants des éréthizontoïdes, octodontoïdes et chinchilloïdes. L’analyse approfondie du matériel d’étude et sa comparaison avec des spécimens provenant d’autres gisements sud-américains ont permis une meilleure compréhension de l’homologie et de l’évolution des structures dentaires chez les caviomorphes. Une analyse cladistique de grande ampleur, incluant un grand nombre de familles des quatre super-familles (i.e., Cavioidea, Erethizontoidea, Chinchilloidea et Octodontoidea) a été réalisée. Elle a permis pour la première fois la reconnaissance de groupes basaux des caviomorphes. Les régions de basses latitudes du continent sud-américain paraissent être le centre d’origine des caviomorphes et le lieu d’une première diversification basale du groupe à la fin de l’Éocène moyen. Les quatre super-familles émergeraient au cours de l’Éocène supérieur–Oligocène inférieur, illustrant ainsi une deuxième radiation majeure du groupe au cours du Paléogène. Durant cette période, les caviomorphes se seraient dispersés aux moyennes et hautes latitudes. L’origine géographique des super-familles reste quelque peu ambiguë, excepté pour les chinchilloïdes qui émergeraient dans les régions de basses latitudes. Nos résultats mettent également en évidence l’existence d’une troisième radiation autour de la limite Oligocène–Miocène. Cette troisième phase correspondrait à la diversification des chinchilloïdes, octodontoïdes, et éréthizontinés basaux et à l’émergence du groupe couronne des caviidés, des octodontoïdes et très probablement des chinchilloïdes. Ces trois événements de diversifications majeures au cours du Paléogène sont concomitants avec des évènements climatiques globaux et des périodes intenses de surrection andine. / Caviomorph rodents represent one of the most successful groups of placental mammals from South America. Despite their high modern and Neogene diversity, their early evolutionary history has long remained obscure. Recent paleontological investigations in Peruvian Amazonia allowed for the discovery of 18 Eocene and Oligocene localities yielding many new fossils of caviomorphs (mainly isolated teeth). Fifty-two taxa, including 11 new genera and 17 new species, are described here. This study reveals a rich alpha-taxonomic diversity of caviomorphs in Peruvian Amazonia during the late Middle Eocene, Early Oligocene and Late Oligocene. These three periods were until now poorly documented in the low-latitudes of South America. The late Middle Eocene localities yield the earliest representatives of the group. In these localities, the low taxonomical diversity, associated with a low morphological disparity including taxa that harbor very primitive dental features, reminiscent to those observed in coeval Old World hystricognaths, suggest that a short time range of caviomorph evolutionary history had undergone in South America prior the emergence of these rodents. The most recent caviomorph assemblages show a higher disparity and yield representatives of erethizontoids, octodontoids and chinchilloids. The exhaustive analysis of the material and its comparison with specimens from other South American localities further our understanding regarding the homology and the evolution of dentary structures in caviomorphs. A cladistic assessment with a comprehensive taxonomic sampling including most families of the four superfamilies (i.e., Cavioidea, Erethizontoidea, Chinchilloidea, and Octodontoidea) was undertaken. For the first time, several stem Caviomorpha were recognized. Low latitudes of South America are thus viewed as the cradle and the first diversity hotspot of early caviomorphs. A second radiation would have occurred during the Late Eocene–Early Oligocene and would correspond to the emergence of the four superfamilies. At this time, caviomorphs would disperse towards the middle and high latitudes. The geographic origin of modern superfamilies remains somewhat ambiguous, except for chinchilloids which would emerge in low-latitude regions. A third radiation would have also occurred, around the Oligocene–Miocene transition, corresponding to the more recent diversification of stem Chinchilloidea, Octodontoidea, Erethizontoidea and the emergence of crown Erethizontinae, Caviidae, Octodontoidea, and probably Chinchilloidea. It is noteworthy that these three Paleogene diversification phases were contemporaneous with global climatic events and intense Andean uplift events.

"Une très grande quantité de données est présentement générée par le séquençage de génomes et doit être analysée à l'aide d'outils informatiques. Il est donc nécessaire de développer certains programmes permettant de faire les analyses désirées et d'automatiser les tâches informatiques redondantes pour accélérer le processus d'analyse des génomes. Les données de séquençage obtenues se doivent également d'être classées efficacement et d'être facilement accessibles, de même que les outils informatiques nécessaires à leur analyse. Une base de données a donc été développée, ainsi qu'un site Web permettant de la consulter et d'utiliser les divers programmes requis. Finalement, des analyses phylogénétiques sont couramment effectuées sur les génomes séquences. Toutefois, peu d'outils permettent d'utiliser l'ordre de gènes de ces génomes à cette fin. Un programme permettant de déterminer les blocs de gènes conservés entre différents génomes et d'utiliser les paires de gènes communes pour construire des arbres phylogénétiques a donc été développé."