Séminaire "Modélisation en sciences sociales et sciences du vivant"
organisé par Henri Berestycki et Jean-Pierre Nadal
Séance ce jeudi 25 mars 2021, 15h
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Léo Girardin
CNRS, Institut Camille Jordan, Lyon
Titre : « Modélisation en biologie évolutionnaire spatialisée :
propagation spatiale d’un gène forcé diminuant la taille de population »
Résumé : Cet exposé est dédié à un système de réaction-diffusion modélisant la fixation et l’invasion dans une population d’un gène forcé (un allèle biaisant la transmission à la descendance en sa faveur), étudié en collaboration avec Florence Débarre (CNRS, IEES). Je présenterai d’abord le contexte biologique et la modélisation mathématique en génétique des populations spatialisée conduisant aux équations, puis je présenterai nos résultats.
Dans notre modèle, le gène forcé a un effet délétère sur la valeur sélective (fitness) des individus le portant, et est donc susceptible de diminuer la capacité de charge totale de la population localement en espace. Ceci tend à générer une advection démographique en sens contraire que le gène forcé doit vaincre pour se propager. Tandis que les modèles de réaction-diffusion antérieurs négligeaient cet aspect, ici nous nous concentrons dessus et tentons de prédire le signe des vitesses d’onde progressive. Il s’agit d’une question analytiquement difficile, les seuls résultats atteignables restant partiels, et nous complétons l’analyse par des simulations numériques. Nos résultats indiquent que la prise en compte du jeu entre dynamique des populations et génétique des populations pourrait bien en vérité être crucial, puisque celui-ci peut renverser le sens de l’invasion et se traduire par un échec du forçage génétique. Nos observations peuvent être étendues à d’autres systèmes bistables, tels que la propagation d’incompatibilités cytoplasmiques causées par Wolbachia.
Henri Berestycki & Jean-Pierre Nadal
Contact: hb@ehess.fr
http://cams.ehess.fr/modelisation-en-sciences-sociales-et-en-sciences-du-vivant/
Jean-Pierre Nadal
Directeur de recherche au CNRS & Directeur d’études à l’EHESS
Directeur du CAMS
Centre d’Analyse et de Mathématique Sociales (CAMS)
École des Hautes Études en Sciences Sociales