Stage M2 — Quand les BGC rencontrent la défense antiphage : génomique comparative dans 70 000 M

SFBI; Évry-Courcouronnes; On-site; EUR 6,700 - 8,900; Full time

Benefits offered by this job

Gratification CEA

Accès HPC

Job summary

Genoscope, Genopole Campus 2, Évry (France), propose un Stage Master 2 de 6 mois sur l’étude des associations entre biosynthèse et systèmes de défense antiphage dans des génomes issus de métagénomes. Encadré par l’équipe Microbial Genomics and Epigenomics, le stage débute février/mars 2027.

Le candidat travaillera sur le criblage à grande échelle de plus de 70 000 génomes et analysera les résultats pour prioriser environ cinq à dix loci.

Qualifications

• Étudiant·e en M2 ou dernière année d’école d’ingénieur en bioinformatique ou biologie computationnelle.
• Maîtrise de Linux en ligne de commande et d’au moins Python ou R.
• Intérêt pour la génomique microbienne et les bactériophages.
• Rigueur dans l’annotation et traitement de données réelles.
• Anglais de travail (écrit et oral).

Responsibilities

• Analyser les associations génomiques entre BGC et systèmes de défense antiphage.
• Sélectionner et étudier 5 à 10 loci prioritaires selon les critères donnés.
• Vérifier annotations et organiser les gènes et opérons.
• Comparer régions génomiques et évaluer distribution phylogénétique.
• Réaliser une analyse détaillée et préparer des candidats pour tests phagiques.

Skills

Ligne de commande Linux

Python

R

Anglais technique

Bioinformatique

Education

Master 2 en bioinformatique

Dernière année d’école d’ingénieur

Tools

antiSMASH

DefenseFinder

BLAST

HMMER

AlphaFold/ColabFold

Job description

Stage M2 — Quand les BGC rencontrent la défense antiphage : génomique comparative dans 70 000 M

Stage·Stage M2·6 moisBac+5 / MasterCEA - Genoscope, UMR 8030 Génomique Métabolique, équipe Microbial Genomics and Epigenomics·Évry-Courcouronnes (France)Gratification de stage selon la réglementation en vigueur au CEA

Date de prise de poste : 1 février 2027

génomique comparative clusters de gènes de biosynthèse défense antiphage bactériophages métagénomique MAG

Stage Master 2 — Quand les BGC rencontrent la défense antiphage

Étude approfondie des associations génomiques entre clusters de gènes de biosynthèse et systèmes bactériens de défense antiphage dans les génomes assemblés à partir de métagénomes (MAG)

Durée : 6 mois, à partir de février/mars 2027 — Lieu : Genoscope, Genopole Campus 2, Évry (91) — Encadrante : Dr Andreja Kust, équipe Microbial Genomics and Epigenomics, UMR 8030 Génomique Métabolique (CEA)

Les génomes bactériens codent deux classes de systèmes adaptatifs rarement étudiés conjointement.
Les clusters de gènes de biosynthèse (BGC) codent la production de métabolites spécialisés
impliqués dans la compétition microbienne, la communication et l’adaptation à l’environnement. Les
systèmes de défense antiphage protègent les cellules contre les bactériophages et les éléments
génétiques mobiles, et sont fréquemment organisés en régions génomiques variables appelées îlots de
dégarde. Certains métabolites spécialisés bactériens inhibent expérimentalement la réplication des
phages, et une famille de BGC de lanthipeptides récemment décrite chez les Actinobactéries
colocalise avec des systèmes de défense connus et confère une protection contre l’infection
phagique. La question de savoir si de telles associations sont répandues, sur les plans génomique,
fonctionnel ou évolutif, reste ouverte.

Ce stage s’inscrit dans une analyse à grande échelle en cours portant sur plus de 70 000 génomes
bactériens de qualité moyenne à élevée, assemblés à partir de métagénomes ou disponibles
publiquement et issus d’environnements variés, dans laquelle le contenu en BGC, la composition en
systèmes de défense, les caractéristiques génomiques, la taxonomie et l’origine environnementale
sont examinés simultanément.

Travail proposé

Le criblage à grande échelle met en évidence des associations récurrentes ; l’étape suivante
consiste à distinguer, au cas par cas, les relations biologiquement pertinentes des proximités
génomiques fortuites. Le travail de l’étudiant·e commence là où s’arrête le criblage automatique.

À partir des résultats d’annotation existants, l’étudiant·e sélectionnera et étudiera environ cinq
à dix loci prioritaires sur la base des critères suivants :

• proximité génomique entre un BGC et un système de défense ;
• chevauchement partiel ou complet des régions prédites ;
• protéines annotées comme appartenant aux deux systèmes ;
• co-occurrence récurrente dans des génomes phylogénétiquement divers ;
• combinaisons de domaines inhabituelles suggérant un lien fonctionnel possible.

Pour chaque candidat, l’étudiant·e vérifiera et contextualisera les annotations initiales,
examinera l’organisation des gènes et des opérons, comparera les régions génomiques équivalentes
entre taxons apparentés et évaluera la distribution phylogénétique. Les cas les plus convaincants
feront l’objet d’une analyse détaillée afin d’identifier des candidats qui seront vérifiés
expérimentalement au laboratoire.

Résultats attendus

• un ensemble curé de loci candidats validés, accompagné de cartes génomiques comparatives et
  d’analyses protéiques ;
• des hypothèses biologiques sur leurs fonctions possibles ;
• une liste priorisée de protéines, de gènes ou de systèmes en vue de tests expérimentaux
  ultérieurs en essais phagiques.

Ce travail contribuera à une publication scientifique issue du projet plus large.

Méthodes et moyens

En début de stage, l’étudiant·e recevra les séquences génomiques, les métadonnées de qualité et de
taxonomie, ainsi que les résultats d’annotation produits avec antiSMASH, DefenseFinder et des outils
complémentaires. Le flux d’analyse associe : analyse exploratoire des données sous R, Python et
Bash ; recherches de similarité de séquences (BLAST) et recherches par profils (HMMER) ; annotation
des domaines protéiques et annotation fonctionnelle ; visualisation et comparaison des voisinages
génomiques ; alignement multiple de séquences et inférence phylogénétique ; et prédiction de
structure protéique avec AlphaFold ou ColabFold. Les produits biosynthétiques prédits seront
explorés à l’aide de modèles de langage et de bases de données de produits naturels curées.
L’étudiant·e aura accès à l’infrastructure de calcul et de stockage haute performance de Genoscope.

L’encadrante supervisera directement la sélection des candidats, la conception des analyses et
l’interprétation biologique tout au long du stage. L’étudiant·e interagira également avec les
collègues de Genoscope travaillant en génomique microbienne, bioinformatique, métabolisme
spécialisé, biologie moléculaire et interactions phage–bactérie.

Profil recherché

Requis
- étudiant·e en M2 ou en dernière année d’école d’ingénieur en bioinformatique, biologie
computationnelle, génomique microbienne ou domaine proche ;
- à l’aise en ligne de commande sous Linux et avec au moins un langage parmi Python et R ;
- intérêt pour la génomique microbienne, les bactériophages ou la biosynthèse de produits
naturels ;
- capacité à travailler avec rigueur sur des données d’annotation réelles ;
- anglais de travail (écrit et oral).

Apprécié, non requis
- expérience de BLAST, HMMER, de l’alignement multiple de séquences ou de la phylogénie ;
- familiarité avec l’annotation de génomes, les MAG ou la métagénomique ;
- gestion de versions (git), gestionnaires de workflows ou expérience du calcul sur cluster (HPC).

Les candidatures issues du versant informatique souhaitant apprendre la génomique microbienne,
comme celles issues du versant biologique souhaitant approfondir leurs compétences
computationnelles, sont également bienvenues.

Après le stage

Une poursuite en thèse associant caractérisation computationnelle et validation expérimentale
(synthèse de protéines et tests fonctionnels contre des bactériophages) pourra être envisagée pour
un·e candidat·e d’excellence, en fonction des résultats obtenus et des financements disponibles.
Aucun financement doctoral n’est confirmé à ce jour.

Duration: 6 months, starting February/March 2027 — Location: Genoscope, Genopole Campus 2, Évry, France — Supervisor: Dr Andreja Kust, Microbial Genomics and Epigenomics team, UMR 8030 Génomique Métabolique (CEA)

Date limite : 1 décembre 2026

Offre publiée le 19 octobre 2026, affichage jusqu'au 1 décembre 2026