Thèse Sur Les Graphes de Variations

35 000 Rennes _

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**Présentation INRAE**:
L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

**Environnement de travail, missions et activités**:

- Vous serez accueilli(e) au sein de l’unité GenPhySE, dans l’équipe de cytogénomique.
Dans le cadre d’une collaboration avec les équipes GenScale à l’INRIA de Rennes et l’équipe SAAB de l’unité MIAT de Toulouse, vous contribuerez à des travaux de recherche qui portent sur la construction et l’analyse des graphes de variations.
- La disponibilité, pour un grand nombre d'espèces, d'un génome de référence assemblé et la démocratisation des technologies de séquençage haut-débit a permis un essor considérable de l'analyse des génomes. Le succès considérable de ces approches a pu faire oublier que l'assemblage de référence ne représentait qu'un seul individu de l'espèce et que cette démarche pouvait donc présenter un biais d'analyse. Les études sur la variabilité de structure des génomes ont souligné que des dizaines de mégabases sont absentes de l'assemblage de référence, excluant ces régions de toutes les analyses. On s'oriente donc naturellement vers l'abandon d'un unique assemblage de référence au profit d'un pangénome, c'est-à-dire une exploitation simultanée de plusieurs génomes pour caractériser le génome d'une espèce. Le pangénome est généralement encodé sous la forme d'un graphe de variations, les différents chemins au sein du graphe représentant les différents génomes de la population.
- Le passage d'un assemblage de référence, d'une séquence linéaire, à un graphe de variation pose plusieurs problèmes : (1) d'abord la sélection de plusieurs génomes et la construction d'assemblages de qualité associés ; (2) à partir de ces génomes, la construction de graphes de variation ; (3) l'analyse des graphes de variations obtenus pour caractériser la variabilité génétique au sein d'une population ; (4) enfin la transposition des méthodes d'analyse génomique qui utilisaient la séquence linéaire de l'assemblage de référence à des approches utilisant à la place un pangénome de référence sous la forme d'un graphe de variations.
- Cette thèse s’inscrit dans la troisième problématique, celle de la caractérisation de la diversité génétique à partir de l'analyse des graphes de variations. Si les variants ponctuels tels que les SNVs et les petits indels forment des motifs topologiques spécifiques et facilement identifiables dans le graphe, la représentation et la détection de variants de structure plus grands et plus complexes dans de tels graphes restent des défis méthodologiques.
L’objectif de la thèse est de développer de nouvelles méthodes et algorithmes pour représenter, détecter et génotyper (quantifier) des variants de structure dans des structures de données pan-génomiques. Différents types de variants de structure seront étudiés, ainsi que différents types de données de séquençage pour le génotypage.
- Vous serez plus particulièrement en charge:

- d’évaluer la robustesse des variants détectés, des graphes au voisinage de ces variants de structure, en fonction des méthodes de construction du graphe et/ou des génomes donnés en entrée.
- de détecter dans ces graphes des régions caractéristiques de certaines sous-populations de génomes et les caractériser en termes de variants de structure.
- de développer des approches dédiées à certains types de variants de structure particulièrement difficiles, tels que les duplications, les inversions on encore les variants proches et imbriqués (variants complexes).

**Formations et compétences recherchées**:
**Master/Ingénieur (Bac+5)**
- Formation recommandée : M 2R en bioinformatique
- Connaissances souhaitées : Algorithmique, bioinformatique et génomique
- Expérience appréciée : Une première expérience dans l’analyse des graphes
- Aptitudes recherchées : Solides compétences en programmation

**Votre qualité de vie à INRAE**:
En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée):

- jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation profe