Au cours de mes travaux de thèse, je me suis penché sur le pendant génétique de l'adaptation. Certes, les mutations sont générées au hasard; mais quelles sont celles que l'évolution retient et pourquoi? Peut-on définir certains principes qui déterminent les chemins génétiques favoris qu'emprunte et ré-emprunte l'évolution ? Ces principes génétiques bornent-ils parfois le jeu des adaptations possibles ? Le substrat génétique qui nourrit la sélection est-il le même lorsqu'il s'agit de l'émergence d'un caractère nouveau ou bien lorsqu'il s'agit de la diversification ou le raffinement d'un caractère existant ?Pour répondre à ces questions, je me suis penché sur des drosophiles à pois noirs. En particulier, des drosophiles du groupe melanogaster, dont un ancêtre s'est paré d'une tache noire sur le bout de l'aile, il y a environ 20 millions d'années. Cette tache s'est transmise de génération en génération, en se modifiant de façon spectaculaire dans certaines lignées.J'ai d'abord tenté de mettre à jour la logique génétique du bricolage qui a fondé l'émergence puis la diversification de cette tache. Ces travaux suggèrent un modèle général dans lequel les deux versants de l'adaptation, émergence et diversification, correspondent à deux bricolages génétiques distincts.Dans un deuxième temps, je me suis concentré sur l'émergence de cette tache. Ce travail en cours a permis de dégager certaines caractéristiques génétiques du module de régulation qui sous-tend le développement de cette tache. Mon travail de thèse contribue, dans son ensemble, à une meilleure compréhension des ressorts génétiques sur lesquels repose l'adaptation. / In my thesis, I studied the genetics of adaptation. Certainly, mutations are randomly generated, yet evolutionary relevant mutations are not randomly distributed; why? Can we define some principles that determine the most favorable genetic paths, in the light of evolution? Would these principles sometimes limit the range of possible adaptations? Are mutations that feed emergence of a new character and diversification or refinement of an existing character the same? To answer these questions, I studied fruit flies with black spots. In particular, fruit flies from the melanogaster group, whose ancestor evolved a black spot on the tip of its wing, about 20 million years ago. This spot has been inherited through generations, and diversified dramatically in some lineages.I first tried to uncover the logic of genetic tinkering underlying the emergence and diversification of the spot. Our results suggest a general model in which the two sides of adaptation, emergence and diversification, correspond to two distinct genetic tinkering.Second, I focused strictly on the emergence of this spot. This ongoing work has identified some general genetic features of the regulatory module underlying the development of this spot.Overall, my thesis contributes to a better understanding of the genetics of adaptation.

Chez les métazoaires, la transcription est inactive durant les étapes précoces du développement embryonnaire. Chez Drosophila melanogaster, des études récentes de l'activation du génome zygotique (AGZ) ont mis en évidence l'implication de quelques acteurs moléculaires (Zelda, STAT92E), mais les mécanismes régulateurs généraux restent à découvrir. En appliquant des méthodes bioinformatiques à l'analyse de données à haut débit de différentes sources, j'ai recherché de nouveaux éléments cis-régulateurs impliqués dans l'AGZ. Tout d'abord, par l'analyse de données transcriptomiques, j'ai sélectionné un groupe de gènes activés pendant l'AGZ. L'analyse de leurs régions non codantes a mis en évidence six motifs, dont trois correspondent à des motifs connus (Zelda, Trl et TTK). La recherche systématique de ces motifs m'a permis de prédire des modules cis-régulateurs (CRMs) potentiels pour lesquels j'ai défini un environnement chromatinien spécifique en analysant des profils d'occupation de (co-) facteurs de transcription pertinents et d'histones modifiées (ChIP-seq) ainsi que des profils d'ouverture de la chromatine. L'ensemble de ces résultats m'a permis de définir un modèle de régulation de l'AGZ et de sélectionner des régions candidates pour une validation expérimentale.