Architecture Génétique de La Plasticité Phénotypique

**Architecture génétique de la plasticité phénotypique // Genetic architecture of phenotypic plasticity**:

- Réf **ABG-131087**
**ADUM-62251**
- Sujet de Thèse
- 16/04/2025
- Contrat doctoral
- Ecole normale supérieure
- Lieu de travail- Paris - France
- Intitulé du sujet- Architecture génétique de la plasticité phénotypique // Genetic architecture of phenotypic plasticity
- Mots clés- Génétique quantitative, Evolution expérimentale, C. elegans, Plasticité phénotypique
quantitative genetics, experimental evolution, C. elegans, phenotypic plasticity

**Description du sujet**:

- La plasticité phénotypique est la capacité d'un génotype à exprimer différents phénotypes en réponse aux variations environnementales. Comprendre comment cette plasticité, qui est elle-même un phénotype, est héritée et peut évoluer dans des environnements hétérogènes est essentiel en écologie évolutive. Notre capacité à prédire l'évolution de la plasticité phénotypique dépend de la stabilité et l'évolvabilité des corrélations génétiques entre environnements. Cette capacité dépend notamment de l'indépendance des effets génétiques exprimés dans différents environnements. La génétique quantitative considère la pléiotropie génétique - à la fois au sein d'une environnement et entre les environnements (nommé « pléiotropie environnementale ») - comme équivalente, en supposant qu'elles reposent sur une architecture génétique similaire. Il est pourtant crucial de comprendre comment l'interaction entre les corrélations génétiques au sein des environnements et entre les environnements contraignent l'adaptation en environnements hétérogènes. Ce projet de doctorat s'appuye sur l'évolution expérimentale du nématode Caenorhabditis elegans pour étudier ces propriétés génétiques et leurs implications dans les processus évolutifs. L'étudiant(e) caractérisera d'abord la variation génétique de la plasticité dans des populations génétiquement diversifiées pour un grand nombre de phénotypes, en combinant des mesures comportementales déjà existantes avec des traits d'histoire de vie dans deux environnements distincts. Ces populations seront évoluées expérimentalement dans des environnements spatialement variables. Les régions génétiques responsables de l'évolution phénotypique seront caractérisées et l'étudiant pourra mesurer comment cette évolution la capacité prédictive de la génétique quantitative basé sur les mesures génomiques et phénotypiques des populations ancestrales. En option, l'étudiant pourra généraliser ces résultats empiriques à l'aide de simulations. La composition génétique ancestrale ainsi que la fréquence et l'intensité des changements environnementaux pourra être modifiée pour explorer leurs effet sur l'évolution de la plasticité phénotypique adaptative. L'objectif principal de ce projet est de comprendre comment les corrélations génétiques au sein et entre les environnements contraignent l'adaptation dans des environnements hétérogènes, afin d'améliorer notre capacité à prédire l'évolution des populations confrontées à des variations environnementales.

Phenotypic plasticity is the ability of a genotype to exhibit different phenotypes in response to environmental variations. Understanding how phenotypic plasticity, which is itself a phenotype, is inherited and can evolve in heterogeneous environments is a fundamental goal in evolutionary ecology. Our ability to understand and predict the evolution of phenotypic plasticity relies on the stability (or evolvability) of genetic correlations across environments. This hinges on whether genetic variation primarily induces phenotypic changes independently in separate environments. Quantitative genetics aggregates genetic pleiotropy - both within and across environments (termed “environmental pleiotropy”) - as equivalent, assuming they share a similar genetic architecture. This assumption is biologically unlikely: pleiotropy between traits measured on the same individual relies on a combination of genetic and developmental constraints whereas phenotypic plasticity of these traits may completely disrupt these constraints. Yet, it is critical to understand how the interplay between genetic correlations within and across environments constrains adaptation in fluctuating environments. This PhD project, will use experimental evolution of the model nematode Caenorhabditis elegans as a study system to investigate these genetic properties and their implication for adaptation. The student will first characterize genetic variation for plasticity in genetically diverse populations for a large number of phenotypes, combining existing data on behavioral measurements with newly acquired life history traits in two separate environments. The student will experimentally evolve these populations in spatially variable environments, measure the loci responsible for phenotypic evolution, and test whether this evolution could be predicted from ancestral population genomic and phenotypic measurements. Optionally, th