Doctorant en Paléogénomique H/F - 25

Offre de thèse en paléogénomique : "Paléométagénomique du changement des écosystèmes".

Les agroécosystèmes jouent un rôle économique essentiel, mais ils exercent également une forte pression sur l'environnement, en contribuant à la pollution, à la perte de biodiversité, aux émissions de gaz à effet de serre, au réchauffement climatique et aux risques pour la santé humaine.
L'un des grands défis scientifiques actuels consiste à comprendre comment la biodiversité et les fonctions des écosystèmes ont évolué au fil du temps, depuis des conditions naturelles intactes jusqu'aux paysages agricoles intensivement gérés d'aujourd'hui.
L'ADN environnemental ancien (eaDNA) offre un outil puissant pour combler cette lacune, en permettant de reconstituer les écosystèmes passés à partir de traces génétiques conservées dans les sédiments. Cette approche ouvre des perspectives inédites pour mieux comprendre comment les activités humaines - notamment le changement climatique, la modification de l'usage des terres, la pollution et l'érosion de la biodiversité - ont façonné les écosystèmes de l'Anthropocène.
Une attention particulière sera portée aux microbiomes environnementaux - assemblages de bactéries, archées, virus et champignons qui régulent les processus écologiques et assurent la santé et les services des écosystèmes. Leurs interactions avec les plantes et leur environnement, qui se sont développées sur des millénaires, sont aujourd'hui de plus en plus perturbées, mais peuvent être retracées grâce à un suivi à long terme.
Ce projet de doctorat mobilisera des approches de métagénomique et de bioinformatique appliquées à l'ADN ancien, afin d'explorer ces dynamiques et de générer des connaissances utiles à la conservation de la biodiversité, à la résilience des écosystèmes et à la gestion durable des agroécosystèmes.

Activités :
- Réaliser l'extraction d'ADN à partir de sédiments anciens et préparer les librairies de séquençage pour la métagénomique shotgun dans un laboratoire de paléogénétique.
- Participer aux procédures de séquençage et collaborer avec les plateformes pour la production des données.
- Optimiser les protocoles de récupération d'ADN ancien et de préparation des librairies.
- Traiter et analyser les données métagénomiques (contrôle qualité, assemblage, profilage taxonomique, annotation fonctionnelle).
- Développer et adapter des pipelines bioinformatiques pour l'analyse paléogénomique.
- Appliquer des approches statistiques et computationnelles avancées pour interpréter les données dans le cadre de l'écologie microbienne et des écosystèmes passés.
- Présenter les résultats lors de conférences, ateliers ou séminaires, et contribuer aux publications scientifiques.
- Assurer la traçabilité des données et, selon les besoins, participer à la formation ou à l'encadrement d'étudiant·e·s.

Compétences attendues :
- Compétences en biologie moléculaire : expérience pratique en extraction d'ADN, PCR, séquençage métagénomique et analyses en aval (annotation taxonomique et fonctionnelle).
- Compétences en bioinformatique : capacité à exécuter et à développer du code en Python, R et outils similaires.
- Bonne compréhension de l'écologie microbienne et de ses applications dans la recherche sur les écosystèmes.
- Une expérience préalable en ADN ancien est souhaitable mais non indispensable.
- Compétences en communication : excellente maîtrise de l'anglais, à l'oral comme à l'écrit (langue de travail du groupe).
Contexte de travail
Ce projet de doctorat est financé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) et encadré par Amedea Perfumo (Chair Professor Jr.).
Les activités de recherche seront menées au laboratoire Chrono-Environnement (UMR 6249, Université Marie et Louis Pasteur, Besançon). Le laboratoire Chrono-Environnement est un institut de recherche pluridisciplinaire réunissant des spécialistes en écologie, paléo-environnements, biodiversité, sciences de la Terre et archéologie. Ses équipes étudient les interactions entre environnement, climat et sociétés à travers des approches expérimentales, observationnelles et de modélisation.
Les travaux expérimentaux de cette thèse seront réalisés dans les installations spécialisées du laboratoire de paléogénétique de Chrono-Environnement, qui dispose d'une infrastructure de pointe pour la recherche sur l'ADN ancien.