Les projets de séquençage à grande échelle des génomes produisent de grandes quantités de données pour une multitude d'organismes comprenant des mammifères et d'autres vertébrés, des invertébrés, des mycètes, des plantes, des bactéries et des virus. Cette accumulation de données implique aussi une augmentation des opportunités et des défis pour les scientifiques qui les interprètent. Par l'étude des processus et des modèles d'évolution du génome, la génomique comparative cherche directement à répondre à ces défis.
Une étape fondamentale dans l'analyse comparative de génomes est d'établir la correspondance entre les gènes (trouver les orthologues) ou d'autres marqueurs génomique entre différents organismes. Ce sont ces cartes inter-génomiques qui permettent de retracer les processus d'évolution responsables de la divergence entre deux génomes. Une multitude d'événements agissent à divers niveaux d'organisation et entrainent l'évolution du génome. Au niveau le plus bas, les mutations affectent directement les nucléotides qui forment la séquence d'ADN. À un niveau plus élevé, de grands segments chromosomiques peuvent être dupliqués, impliqués dans des transferts horizontaux, inversés, transposés, supprimés ou insérés.
Finalement, à très grande échelle, des génomes entiers peuvent être dupliqués par des processus d'hybridation, de polyploïdisation ou d'endosymbiose, menant souvent à de nouvelles espèces. Cette multitude de phénomènes évolutifs représentent autant de défis pour la communauté scientifique afin de retracer la phylogénie des espèces et de comprendre les mécanismes sous-jacents. En particulier, c'est une source de problèmes théoriques nécessitant le recours à diverses techniques algorithmiques, mathématiques et statistiques.
Par exemple, dans le cas des modèles de parsimonie, on a plutôt recours à des algorithmes exacts et à des heuristiques bornées, tandis que dans le cas de modèles probabilistes, ce sont plutôt des algorithmes de chaîne de Markov et de Monte Carlo qui sont utilisés pour l'analyse bayésienne des problèmes.
L'atelier satellite de RECOMB sur la génomique comparative est un forum abordant tous les aspects de ce domaine, aussi bien les nouvelles découvertes quantitatives sur le génome et les mécanismes d'évolution que les études algorithmiques et théoriques sur la complexité des problèmes informatiques sous-jacents.
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