Thèse Déchiffrer les Mécanismes Responsables de l'Augmentation des Crossing-Over chez les Triploïdes d'Arabidopsis H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Forte motivation et intérêt pour la biologie des chromosomes et la génétique

Bonne communication en anglais

Expérience préalable en laboratoire

Motivation à apprendre et à s'améliorer

Établissement : Université Paris-Saclay GS Biosphera - Biologie, Société, Ecologie & Environnement, Ressources, Agriculture & Alimentation École doctorale : Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème Laboratoire de recherche : IJPB - Institut Jean-Pierre Bourgin-Sciences du Végétal Direction de la thèse : Adrian GONZALO ORCID 0000000210198626 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-06T23:59:59 Lors de la méiose, des paires de chromosomes homologues subissent des échanges réciproques (enjambements) qui génèrent de nouvelles combinaisons génétiques que les sélectionneurs peuvent exploiter pour améliorer le rendement, la qualité et la durabilité des cultures. Malheureusement, les enjambements restent fortement supprimés dans les régions péri-centromériques, ce qui limite la capacité des sélectionneurs à créer certaines combinaisons génétiques. Une exception frappante se produit dans les caryotypes anormaux tels que les triploïdes (trois copies de chaque chromosome au lieu des deux habituelles) et les trisomiques (un seul chromosome est en triple dose), où les enjambements augmentent dans l'ensemble du génome, y compris dans les régions péri-centromériques. Cet « effet trisomique » conservé a été rapporté chez les champignons, les animaux et les plantes - y compris chez Arabidopsis thaliana - mais ses mécanismes sous-jacents restent inconnus. Ce projet vise à déchiffrer la base mécanistique de l'effet trisomique chez les triploïdes d'A. thaliana en testant deux hypothèses non mutuellement exclusives à l'aide de la génétique inverse, de la cytologie et de la microscopie avancée. Le premier objectif est de tester si la présence d'un troisième homologue perturbe la formation des paires homologues - une étape essentielle pour le déroulement normal de la méiose - et modifie ainsi le contrôle du nombre et de la distribution des enjambements. Le second objectif est de tester si la présence de trois copies de certains chromosomes chez les triploïdes, qui augmente la dose de gènes connus pour réguler le nombre et la position des enjambements de manière dépendante de la dose, pourrait être à l'origine de l'effet trisomique. Ensemble, ces approches complémentaires révéleront les origines cellulaires et moléculaires de l'effet trisomique et pourraient découvrir de nouvelles stratégies pour reprogrammer la recombinaison méiotique en vue de l'amélioration des cultures. Meiotic crossovers are reciprocal exchanges between homologous chromosomes that are exploited by breeders to generate novel allele combinations and break linkage between beneficial and undesired traits. However, crossovers are limited in number-typically 1-3 per chromosome pair-and position-being suppressed in cold genomic regions such as centromeres and pericentromeres. Because the regulation of crossover distribution across genomes remains insufficiently understood, peri-centromeric linkage constitutes a major bottleneck for breeders. A remarkable exception to this rule takes place in some genomes that instead of carrying two copies of each chromosome (diploid) have a modified karyotype which triggers a genome-wide crossover increase that extends into normally suppressed peri-centromeric regions, hereafter referred to as the trisomic effect. This effect has been reported in trisomics (i.e. one chromosome in three copies the rest in two) of maize and brassica and in polyploid plants with odd number of chromosome sets, such as Brassica triploids and wheat pentaploids. We recently confirmed that the trisomic effect is also conserved in Arabidopsis thaliana (unpublished).