laboratoire de physique statistique
 
 
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Nouvelle théorie de prédiction de l’évolution des séquences virales

Quand un virus migre dans un nouvel organisme hôte, il doit s’adapter pour
devenir aussi invisible que possible pour le système immunitaire de
l’hôte. B. Greenbaum et ses collaborateurs ont par exemple montré que,
depuis que la grippe a migré des oiseaux vers l’homme en 1918, son génome
a évolué pour diminuer le nombre de motifs dinucléotidiques C-G le long de
sa séquence, motifs qui sont reconnus par le système immunitaire inné chez
l’humain mais pas chez les oiseaux (1).

Notre travail propose une théorie simple, inspiré par la mécanique
statistique, de l’équilibre entre forces
entropiques et forces de sélection sur les fréquences de motifs
dinucléotidiques (ou de plus grande longueur) dans les génomes viraux.
Cette théorie mène à plusieurs prédictions sur l’évolution des séquences
virales, comme le temps nécessaire à un virus pour être en équilibre avec
son hôte ou les conséquences locales de la force de sélection le long de
la séquence. L’approche utilisé pour calculer les forces entropiques et de
sélection, faisant appel à la méthode de la matrice de transfert, est très
rapide et computationnellement efficace. Nous l’avons appliquée à
plusieurs génomes viraux de la grippe et du HIV, ainsi qu’au génome
humain. En particulier, les forces agissant sur les motifs C-G sont encore
plus élevées pour un ensemble de gênes impliqués dans la réponse
immunitaire innée chez l’homme que pour les génomes viraux (Figure 1),
suggérant que l’origine de la pression de sélection est identique.

Article sur PNAS
Page de Simona Cocco