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Colloquium polaris

Colloquium Polaris : 8ème édition

jeudi 28 juin 2012 de à

Invité:

Olivier Gascuel : arbres évolutifs aléatoires, reconstruire le passé et prédire l'avenir . Depuis Darwin les arbres sont centraux pour représenter l'évolution des espèces et des objets biologiques. Un objectif majeur est de reconstruire tout ou partie de l’arbre de la vie, contenant l’histoire évolutive de l’ensemble des espèces vivant à la surface du globe. L’inférence d’arbres évolutifs ou phylogénies s’avère un outil essentiel en biologie moléculaire pour décrypter les génomes. Les progrès dans ce domaine sont rapides en raison de l’afflux des données de séquences et du développement de méthodes d’inférences toujours plus performantes. Plusieurs modèles mathématiques ont été proposés pour les arbres évolutifs, depuis les premiers travaux de Galton-Watson à la fin du 19ème siècle. Deux modèles très simples ont émergé : le modèle de Yule utilisé pour représenter les spéciations successives, et le modèle du coalescent utilisé pour représenter les généalogies. Je décrirai ces modèles, leurs points communs, leurs différences et leurs variantes. Puis je décrirai des travaux récents que nous avons réalisés sur le modèle de Yule. Les premiers s’attachent à reconstruire un caractère ancestral en se basant sur l’observation des caractères observés chez les espèces contemporaines, problème très proche de celui de la transmission de messages sur un réseau [1]. Nous montrons [2] que les bonnes propriétés du modèle de Yule rendent cette reconstruction possible et fiable sous des hypothèses raisonnables et avec des méthodes d’inférence très simples. Nos seconds travaux s’intéressent à l’arbre de la vie, à sa redondance génétique, et à la perte prévisible de diversité sous l’effet anthropique. Nous montrons [3] que d’autres propriétés du modèle de Yule indiquent que cette érosion devrait malheureusement être beaucoup plus rapide que ne l’avaient prédit Nee et May [4] en se basant sur le coalescent, peu approprié pour modéliser l’arbre de la vie.

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