Théorie du coalescent

vignette|Théorie coalescente En génétique, la théorie du coalescent est un modèle rétrospectif de génétique des populations. Son objectif est de suivre l'évolution de tous les allèles d'un gène donné de tous les individus d'une population, jusqu'à une seule copie ancestrale, appelée ancêtre commun le plus récent. Les relations d'hérédité entre les allèles sont représentées sous la forme d'un arbre similaire à un arbre phylogénétique. Cet arbre est aussi appelé coalescent, et la compréhension des propriétés statistiques du coalescent sous différentes hypothèses forme la base de la théorie du coalescent. Le coalescent utilise des modèles de dérive génétique, en remontant le temps pour reconstruire la généalogie des ancêtres. Dans le cas le plus simple, la théorie du coalescent suppose qu'il n'y a ni recombinaison, ni sélection naturelle, ni flux de gènes, et que la population n'est pas structurée. Des modèles sont ensuite complétés pour prendre en compte une ou plusieurs des composantes de l'évolution biologique. La théorie mathématique du coalescent a été développée au début des années 1980 par John Kingman. Si l'on considère deux individus, on retrace leurs généalogies en remontant le temps jusqu'à trouver leur ancêtre commun le plus récent, instant où se produit ce qu'on nomme la coalescence. L'un des objectifs de la théorie du coalescent est de déterminer la durée écoulée depuis la vie de l'ancêtre commun le plus récent. On utilise alors la théorie des probabilités. La probabilité que deux lignées coalescent lors de la génération immédiatement précédente est qu'ils aient le même parent. Pour une population diploïde dont la taille reste constante et égale à 2Ne copies de chaque locus, il y a 2Ne parents potentiels dans la génération précédente, donc la probabilité que deux allèles aient le même parent est de 1/(2Ne), et réciproquement, la probabilité qu'il n'y ait pas coalescence est de 1 − 1/(2Ne).