Malgré la remarquable unité des principaux composants du monde vivant (ADN, ARN, code génétique), nous ne sommes probablement pas encore assez conscient de toute la diversité des structures génomiques existantes, ni de la diversité des modes d'évolution les générant. Réarrangements, transferts horizontaux de gènes, duplications, hybridation, éléments transposables, substitutions ponctuelles, répétitions, insertions, délétions, sont tous des modes d'évolution qui ont été successivement découverts et modélisés. Ils permettent de documenter d'histoire de l'évolution de la vie sur terre, et de comprendre les processus d'adaptation. Par la comparaison de génomes complets (ou partiels), il est possible d'inférer une quantité d'informations biologiques concernant la fonction des gènes, les relations évolutives entre les espèces, les traits ancestraux, et les spécificités génétiques des espèces. Ces études trouvent de nombreuses applications, en particulier dans le domaine pharmaceutique, pour la conception de médicaments personnalisés.

Chaque problème, chaque type de mutation, nécessite une modélisation spécifique et donne lieu à des développements algorithmiques, statistiques, mathématiques différents. Grâce aux travaux de chercheurs tels que David Sankoff, Michael Waterman, Joe Felsenstein, Gene Myers, la recherche en génomique comparative a maintenant atteint un certain niveau de maturité. Grâce à un fond commun d'outils mathématiques, combinatoires, probabilistes, statistiques, algorithmiques et d'optimisation déjà développés, nous sommes maintenant en mesure de tenir compte de la plupart des événements mutationnels dans les différents domaines du vivant. Malgré cela, les défis à surmonter sont encore plus nombreux que les accomplissements. Il reste en effet bien de la place pour des travaux ouvrant la voie à des modèles intégratifs permettant de mixer à la fois mutations locales et globales. De tels modèles sont encore presque inexistants et nécessitent une simplification à outrance de la réalité biologique. De plus, les données générées par le séquençage de nouvelle génération renferment des informations supplémentaires que nous ne sommes pas encore en mesure de considérer. Plus généralement, il est très fréquent que le séquençage d'une nouvelle espèce fasse apparaître un nouveau type d'organisation génomique et un nouveau mode d'évolution, qui doivent être correctement modélisés et traités. Cette conférence a pour but de mettre en évidence ces nouveaux défis, à la lumière des réalisations passées.