Maintenance of polymorphism : a theoretical approach using multilocus systems

Résumé La thématique de cette thèse peut être résumée par le célèbre paradoxe de biologie évolutive sur le maintien du polymorphisme face à la sélection et par l'équation du changement de fréquence gamétique au cours du temps dû, à la sélection. La fréquence d'un gamète xi à la génération (t + 1) est: !!!Equation tronquée!!! Cette équation est utilisée pour générer des données utlisée tout au long de ce travail pour 2, 3 et 4 locus dialléliques. Le potentiel de l'avantage de l'hétérozygote pour le maintien du polymorphisme est le sujet de la première partie. La définition commune de l'avantage de l'hétérozygote n'etant applicable qu'a un locus ayant 2 allèles, cet avantage est redéfini pour un système multilocus sur les bases de précédentes études. En utilisant 5 définitions différentes de l'avantage de l'hétérozygote, je montre que cet avantage ne peut être un mécanisme général dans le maintien du polymorphisme sous sélection. L'étude de l'influence de locus non-détectés sur les processus évolutifs, seconde partie de cette thèse, est motivée par les travaux moléculaires ayant pour but de découvrir le nombre de locus codant pour un trait. La plupart de ces études sous-estiment le nombre de locus. Je montre que des locus non-détectés augmentent la probabilité d'observer du polymorphisme sous sélection. De plus, les conclusions sur les facteurs de maintien du polymorphisme peuvent être trompeuses si tous les locus ne sont pas détectés. Dans la troisième partie, je m'intéresse à la valeur attendue de variance additive après un goulot d'étranglement pour des traits sélectionés. Une études précédente montre que le niveau de variance additive après goulot d'étranglement augmente avec le nombre de loci. Je montre que le niveau de variance additive après un goulot d'étranglement augmente (comparé à des traits neutres), mais indépendamment du nombre de loci. Par contre, le taux de recombinaison a une forte influence, entre autre en regénérant les gamètes disparus suite au goulot d'étranglement. La dernière partie de ce travail de thèse décrit un programme pour le logiciel de statistique R. Ce programme permet d'itérer l'équation ci-dessus en variant les paramètres de sélection, recombinaison et de taille de populations pour 2, 3 et 4 locus dialléliques. Cette thèse montre qu'utiliser un système multilocus permet d'obtenir des résultats non-conformes à ceux issus de systèmes rnonolocus (la référence en génétique des populations). Ce programme ouvre donc d'intéressantes perspectives en génétique des populations. Abstract The subject of this PhD thesis can be summarized by one famous paradox of evolu-tionary biology: the maintenance of polymorphism in the face of selection, and one classical equation of theoretical population genetics: the changes in gametic frequencies due to selection and recombination. The frequency of gamete xi at generation (t + 1) is given by: !!! Truncated equation!!! This equation is used to generate data on selection at two, three, and four diallelic loci for the different parts of this work. The first part focuses on the potential of heterozygote advantage to maintain genetic polymorphism. Results of previous studies are used to (re)define heterozygote advantage for multilocus systems, since the classical definition is for one diallelic locus. I use 5 different definitions of heterozygote advantage. And for these five definitions, I show that heterozygote advantage is not a general mechanism for the maintenance of polymorphism. The study of the influence of undetected loci on evolutionary processes (second part of this work) is motivated by molecular works which aim at discovering the loci coding for a trait. For most of these works, some coding loci remains undetected. I show that undetected loci increases the probability of maintaining polymorphism under selection. In addition, conclusions about the factor that maintain polymorphism can be misleading if not all loci are considered. This is, therefore, only when all loci are detected that exact conclusions on the level of maintained polymorphism or on the factor(s) that maintain(s) polymorphism could be drawn. In the third part, the focus is on the expected release of additive genetic variance after bottleneck for selected traits. A previous study shows that the expected release of additive variance increases with an increase in the number of loci. I show that the expected release of additive variance after bottleneck increases for selected traits (compared with neutral), but this increase is not a function of the number of loci, but function of the recombination rate. Finally, the last part of this PhD thesis is a description of a package for the statistical software R that implements the Equation given above. It allows to generate data for different scenario regarding selection, recombination, and population size. This package opens perspectives for the theoretical population genetics that mainly focuses on one locus, while this work shows that increasing the number of loci leads not necessarily to straightforward results.

Alternative genotyping method for the single nucleotide polymorphism A2959G (AF159246) of the bovine CAST gene

The objective of this work was to genotype the single nucleotide polymorphism (SNP) A2959G (AF159246) of bovine CAST gene by PCR-RFLP technique, and to report its use for the first time. For this, 147 Bos indicus and Bos taurus x Bos indicus animals were genotyped. The accuracy of the method was confirmed through the direct sequencing of PCR products of nine individuals. The lowest frequency of the meat tenderness favorable allele (A) in Bos indicus was confirmed. The use of PCR-RFLP for the genotyping of the bovine CAST gene SNP was shown to be robust and inexpensive, which will greatly facilitate its analysis by laboratories with basic structure.

Computational and statistical analysis of copy number variants in normal and cancer genomes

AbstractAlthough the genomes from any two human individuals are more than 99.99% identical at the sequence level, some structural variation can be observed. Differences between genomes include single nucleotide polymorphism (SNP), inversion and copy number changes (gain or loss of DNA). The latter can range from submicroscopic events (CNVs, at least 1kb in size) to complete chromosomal aneuploidies. Small copy number variations have often no (lethal) consequences to the cell, but a few were associated to disease susceptibility and phenotypic variations. Larger re-arrangements (i.e. complete chromosome gain) are frequently associated with more severe consequences on health such as genomic disorders and cancer. High-throughput technologies like DNA microarrays enable the detection of CNVs in a genome-wide fashion. Since the initial catalogue of CNVs in the human genome in 2006, there has been tremendous interest in CNVs both in the context of population and medical genetics. Understanding CNV patterns within and between human populations is essential to elucidate their possible contribution to disease. But genome analysis is a challenging task; the technology evolves rapidly creating needs for novel, efficient and robust analytical tools which need to be compared with existing ones. Also, while the link between CNV and disease has been established, the relative CNV contribution is not fully understood and the predisposition to disease from CNVs of the general population has not been yet investigated.During my PhD thesis, I worked on several aspects related to CNVs. As l will report in chapter 3, ! was interested in computational methods to detect CNVs from the general population. I had access to the CoLaus dataset, a population-based study with more than 6,000 participants from the Lausanne area. All these individuals were analysed on SNP arrays and extensive clinical information were available. My work explored existing CNV detection methods and I developed a variety of metrics to compare their performance. Since these methods were not producing entirely satisfactory results, I implemented my own method which outperformed two existing methods. I also devised strategies to combine CNVs from different individuals into CNV regions.I was also interested in the clinical impact of CNVs in common disease (chapter 4). Through an international collaboration led by the Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV) and the Imperial College London I was involved as a main data analyst in the investigation of a rare deletion at chromosome 16p11 detected in obese patients. Specifically, we compared 8,456 obese patients and 11,856 individuals from the general population and we found that the deletion was accounting for 0.7% of the morbid obesity cases and was absent in healthy non- obese controls. This highlights the importance of rare variants with strong impact and provides new insights in the design of clinical studies to identify the missing heritability in common disease.Furthermore, I was interested in the detection of somatic copy number alterations (SCNA) and their consequences in cancer (chapter 5). This project was a collaboration initiated by the Ludwig Institute for Cancer Research and involved other groups from the Swiss Institute of Bioinformatics, the CHUV and Universities of Lausanne and Geneva. The focus of my work was to identify genes with altered expression levels within somatic copy number alterations (SCNA) in seven metastatic melanoma ceil lines, using CGH and SNP arrays, RNA-seq, and karyotyping. Very few SCNA genes were shared by even two melanoma samples making it difficult to draw any conclusions at the individual gene level. To overcome this limitation, I used a network-guided analysis to determine whether any pathways, defined by amplified or deleted genes, were common among the samples. Six of the melanoma samples were potentially altered in four pathways and five samples harboured copy-number and expression changes in components of six pathways. In total, this approach identified 28 pathways. Validation with two external, large melanoma datasets confirmed all but three of the detected pathways and demonstrated the utility of network-guided approaches for both large and small datasets analysis.RésuméBien que le génome de deux individus soit similaire à plus de 99.99%, des différences de structure peuvent être observées. Ces différences incluent les polymorphismes simples de nucléotides, les inversions et les changements en nombre de copies (gain ou perte d'ADN). Ces derniers varient de petits événements dits sous-microscopiques (moins de 1kb en taille), appelés CNVs (copy number variants) jusqu'à des événements plus large pouvant affecter des chromosomes entiers. Les petites variations sont généralement sans conséquence pour la cellule, toutefois certaines ont été impliquées dans la prédisposition à certaines maladies, et à des variations phénotypiques dans la population générale. Les réarrangements plus grands (par exemple, une copie additionnelle d'un chromosome appelée communément trisomie) ont des répercutions plus grave pour la santé, comme par exemple dans certains syndromes génomiques et dans le cancer. Les technologies à haut-débit telle les puces à ADN permettent la détection de CNVs à l'échelle du génome humain. La cartographie en 2006 des CNV du génome humain, a suscité un fort intérêt en génétique des populations et en génétique médicale. La détection de différences au sein et entre plusieurs populations est un élément clef pour élucider la contribution possible des CNVs dans les maladies. Toutefois l'analyse du génome reste une tâche difficile, la technologie évolue très rapidement créant de nouveaux besoins pour le développement d'outils, l'amélioration des précédents, et la comparaison des différentes méthodes. De plus, si le lien entre CNV et maladie a été établit, leur contribution précise n'est pas encore comprise. De même que les études sur la prédisposition aux maladies par des CNVs détectés dans la population générale n'ont pas encore été réalisées.Pendant mon doctorat, je me suis concentré sur trois axes principaux ayant attrait aux CNV. Dans le chapitre 3, je détaille mes travaux sur les méthodes d'analyses des puces à ADN. J'ai eu accès aux données du projet CoLaus, une étude de la population de Lausanne. Dans cette étude, le génome de plus de 6000 individus a été analysé avec des puces SNP et de nombreuses informations cliniques ont été récoltées. Pendant mes travaux, j'ai utilisé et comparé plusieurs méthodes de détection des CNVs. Les résultats n'étant pas complètement satisfaisant, j'ai implémenté ma propre méthode qui donne de meilleures performances que deux des trois autres méthodes utilisées. Je me suis aussi intéressé aux stratégies pour combiner les CNVs de différents individus en régions.Je me suis aussi intéressé à l'impact clinique des CNVs dans le cas des maladies génétiques communes (chapitre 4). Ce projet fut possible grâce à une étroite collaboration avec le Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV) et l'Impérial College à Londres. Dans ce projet, j'ai été l'un des analystes principaux et j'ai travaillé sur l'impact clinique d'une délétion rare du chromosome 16p11 présente chez des patients atteints d'obésité. Dans cette collaboration multidisciplinaire, nous avons comparés 8'456 patients atteint d'obésité et 11 '856 individus de la population générale. Nous avons trouvés que la délétion était impliquée dans 0.7% des cas d'obésité morbide et était absente chez les contrôles sains (non-atteint d'obésité). Notre étude illustre l'importance des CNVs rares qui peuvent avoir un impact clinique très important. De plus, ceci permet d'envisager une alternative aux études d'associations pour améliorer notre compréhension de l'étiologie des maladies génétiques communes.Egalement, j'ai travaillé sur la détection d'altérations somatiques en nombres de copies (SCNA) et de leurs conséquences pour le cancer (chapitre 5). Ce projet fut une collaboration initiée par l'Institut Ludwig de Recherche contre le Cancer et impliquant l'Institut Suisse de Bioinformatique, le CHUV et les Universités de Lausanne et Genève. Je me suis concentré sur l'identification de gènes affectés par des SCNAs et avec une sur- ou sous-expression dans des lignées cellulaires dérivées de mélanomes métastatiques. Les données utilisées ont été générées par des puces ADN (CGH et SNP) et du séquençage à haut débit du transcriptome. Mes recherches ont montrées que peu de gènes sont récurrents entre les mélanomes, ce qui rend difficile l'interprétation des résultats. Pour contourner ces limitations, j'ai utilisé une analyse de réseaux pour définir si des réseaux de signalisations enrichis en gènes amplifiés ou perdus, étaient communs aux différents échantillons. En fait, parmi les 28 réseaux détectés, quatre réseaux sont potentiellement dérégulés chez six mélanomes, et six réseaux supplémentaires sont affectés chez cinq mélanomes. La validation de ces résultats avec deux larges jeux de données publiques, a confirmée tous ces réseaux sauf trois. Ceci démontre l'utilité de cette approche pour l'analyse de petits et de larges jeux de données.Résumé grand publicL'avènement de la biologie moléculaire, en particulier ces dix dernières années, a révolutionné la recherche en génétique médicale. Grâce à la disponibilité du génome humain de référence dès 2001, de nouvelles technologies telles que les puces à ADN sont apparues et ont permis d'étudier le génome dans son ensemble avec une résolution dite sous-microscopique jusque-là impossible par les techniques traditionnelles de cytogénétique. Un des exemples les plus importants est l'étude des variations structurales du génome, en particulier l'étude du nombre de copies des gènes. Il était établi dès 1959 avec l'identification de la trisomie 21 par le professeur Jérôme Lejeune que le gain d'un chromosome supplémentaire était à l'origine de syndrome génétique avec des répercussions graves pour la santé du patient. Ces observations ont également été réalisées en oncologie sur les cellules cancéreuses qui accumulent fréquemment des aberrations en nombre de copies (telles que la perte ou le gain d'un ou plusieurs chromosomes). Dès 2004, plusieurs groupes de recherches ont répertorié des changements en nombre de copies dans des individus provenant de la population générale (c'est-à-dire sans symptômes cliniques visibles). En 2006, le Dr. Richard Redon a établi la première carte de variation en nombre de copies dans la population générale. Ces découvertes ont démontrées que les variations dans le génome était fréquentes et que la plupart d'entre elles étaient bénignes, c'est-à-dire sans conséquence clinique pour la santé de l'individu. Ceci a suscité un très grand intérêt pour comprendre les variations naturelles entre individus mais aussi pour mieux appréhender la prédisposition génétique à certaines maladies.Lors de ma thèse, j'ai développé de nouveaux outils informatiques pour l'analyse de puces à ADN dans le but de cartographier ces variations à l'échelle génomique. J'ai utilisé ces outils pour établir les variations dans la population suisse et je me suis consacré par la suite à l'étude de facteurs pouvant expliquer la prédisposition aux maladies telles que l'obésité. Cette étude en collaboration avec le Centre Hospitalier Universitaire Vaudois a permis l'identification d'une délétion sur le chromosome 16 expliquant 0.7% des cas d'obésité morbide. Cette étude a plusieurs répercussions. Tout d'abord elle permet d'effectuer le diagnostique chez les enfants à naître afin de déterminer leur prédisposition à l'obésité. Ensuite ce locus implique une vingtaine de gènes. Ceci permet de formuler de nouvelles hypothèses de travail et d'orienter la recherche afin d'améliorer notre compréhension de la maladie et l'espoir de découvrir un nouveau traitement Enfin notre étude fournit une alternative aux études d'association génétique qui n'ont eu jusqu'à présent qu'un succès mitigé.Dans la dernière partie de ma thèse, je me suis intéressé à l'analyse des aberrations en nombre de copies dans le cancer. Mon choix s'est porté sur l'étude de mélanomes, impliqués dans le cancer de la peau. Le mélanome est une tumeur très agressive, elle est responsable de 80% des décès des cancers de la peau et est souvent résistante aux traitements utilisés en oncologie (chimiothérapie, radiothérapie). Dans le cadre d'une collaboration entre l'Institut Ludwig de Recherche contre le Cancer, l'Institut Suisse de Bioinformatique, le CHUV et les universités de Lausanne et Genève, nous avons séquencés l'exome (les gènes) et le transcriptome (l'expression des gènes) de sept mélanomes métastatiques, effectués des analyses du nombre de copies par des puces à ADN et des caryotypes. Mes travaux ont permis le développement de nouvelles méthodes d'analyses adaptées au cancer, d'établir la liste des réseaux de signalisation cellulaire affectés de façon récurrente chez le mélanome et d'identifier deux cibles thérapeutiques potentielles jusqu'alors ignorées dans les cancers de la peau.

Further delineation of the facial 13q14 deletion syndrome in 13 retinoblastoma patients.

Thirteen years ago, Motegi and colleagues (J Med Genet 1987;24:696-697) summarized the specific facial phenotype of six Japanese retinoblastoma patients with interstitial 13q14 deletions. Among a series of 228 propositi with retinoblastoma referred to the Lausanne Retinoblastoma Clinic for treatment and genetic counseling between 1986 and 1997, 13 (5.7%) were diagnosed with a cytogenetic de-novo 13q14 deletion. We confirm the presence of the reported facial phenotype in our population of Caucasian patients and describe additional clinical traits, thus extending the facial phenotype associated with the 13q14 deletion. Del(13q14) comprises, among others, cranial anomalies, frontal bossing, deeply grooved and long philtrum, depressed and broad nasal bridge, bulbous tip of the nose, thick lower lip, thin upper lip, broad cheeks, and large ears and lobules. Recognition of this particular facial appearance was instrumental in the genetic diagnosis of 13q deletions and in the presymptomatic diagnosis of retinoblastoma in a significant number of our cases. Identification of this phenotype in a retinoblastoma patient allows for efficient diagnosis of recurrence in his progeny and/or sibship, while its ignorance will compromise genetic counseling due to the possible difficulties in detecting large deletions by standard molecular mutation analysis. Recognition of this syndrome in newborns without known familial risk for retinoblastoma is even more important as it is a clear warning sign that indicates immediate ophthalmic examination.

Deletion of the Vaccinia Virus Gene A46R, Encoding for an Inhibitor of TLR Signalling, Is an Effective Approach to Enhance the Immunogenicity in Mice of the HIV/AIDS Vaccine Candidate NYVAC-C.

Viruses have developed strategies to counteract signalling through Toll-like receptors (TLRs) that are involved in the detection of viruses and induction of proinflammatory cytokines and IFNs. Vaccinia virus (VACV) encodes A46 protein which disrupts TLR signalling by interfering with TLR: adaptor interactions. Since the innate immune response to viruses is critical to induce protective immunity, we studied whether deletion of A46R gene in a NYVAC vector expressing HIV-1 Env, Gag, Pol and Nef antigens (NYVAC-C) improves immune responses against HIV-1 antigens. This question was examined in human macrophages and in mice infected with a single A46R deletion mutant of the vaccine candidate NYVAC-C (NYVAC-C-ΔA46R). The viral gene A46R is not required for virus replication in primary chicken embryo fibroblast (CEF) cells and its deletion in NYVAC-C markedly increases TNF, IL-6 and IL-8 secretion by human macrophages. Analysis of the immune responses elicited in BALB/c mice after DNA prime/NYVAC boost immunization shows that deletion of A46R improves the magnitude of the HIV-1-specific CD4 and CD8 T cell immune responses during adaptive and memory phases, maintains the functional profile observed with the parental NYVAC-C and enhances anti-gp120 humoral response during the memory phase. These findings establish the immunological role of VACV A46R on innate immune responses of macrophages in vitro and antigen-specific T and B cell immune responses in vivo and suggest that deletion of viral inhibitors of TLR signalling is a useful approach for the improvement of poxvirus-based vaccine candidates.

Patient with Fanconi Syndrome (FS) and retinitis pigmentosa (RP) caused by a deletion and duplication of mitochondrial DNA (mtDNA).

BACKGROUND: We report a patient with a highly unusual presentation of a mitochondrial disorder. HISTORY AND SIGNS: An 8-year old girl presented with muscular cramps as well as height and weight deceleration. Investigations revealed lactic acidosis, electrolytic imbalance and urinary loss of glucose and electrolytes secondary to proximal renal tubulopathy consistent with Fanconi syndrome (FS). Ophthalmic examination revealed asymptomatic retinitis pigmentosa (RP) with no other ocular manifestations. A mitochondriopathy was suspected and genetic analysis performed. THERAPY AND OUTCOME: Southern blotting documented a heteroplasmic mutation of mtDNA with deletion/duplication. Three discrete mitochondrial genomes were detected: normal; deletion of 6.7 kb and a deletion/duplication consisting of 1 normal and 1 deleted genome. The relative proportions varied considerably between tissues. CONCLUSIONS: The association of FS and RP combines features of Kearns-Sayre syndrome and Pearson marrow-pancreas syndrome, without being typical of either. This highly unusual clinical presentation emphasises the need for systemic investigation of patients with FS and further underlines the importance of mtDNA analysis in patients with unexpected associations of affected tissues.

Subtelomeric 6p deletion: clinical and array-CGH characterization in two patients

We report on two patients with de novo subtelomeric terminal deletion of chromosome 6p. Patient 1 is an 8-month-old female born with normal growth parameters, typical facial features of 6pter deletion, bilateral corectopia, and protruding tongue. She has severe developmental delay, profound bilateral neurosensory deafness, poor visual contact, and hypsarrhythmia since the age of 6 months. Patient 2 is a 5-year-old male born with normal growth parameters and unilateral hip dysplasia; he has a characteristic facial phenotype, bilateral embryotoxon, and moderate mental retardation. Further characterization of the deletion, using high-resolution array comparative genomic hybridization (array-CGH; Agilent Human Genome kit 244 K), revealed that Patient 1 has a 8.1 Mb 6pter-6p24.3 deletion associated with a contiguous 5.8 Mb 6p24.3-6p24.1 duplication and Patient 2 a 5.7 Mb 6pter-6p25.1 deletion partially overlapping with that of Patient 1. Complementary FISH and array analysis showed that the inv del dup(6) in Patient 1 originated de novo. Our results demonstrate that simple rearrangements are often more complex than defined by standard techniques. We also discuss genotype-phenotype correlations including previously reported cases of deletion 6p.

The T309G Murine Double Minute 2 Gene Polymorphism Is an Independent Prognostic Factor for Patients with Renal Cell Carcinoma.

The purpose of this study was to evaluate the association of the T309G MDM2 gene polymorphism with renal cell carcinoma (RCC) risk, pathology, and cancer-specific survival (CSS). T309G MDM2 was genotyped in 449 Caucasians, including 240 with RCC and 209 cancer-free controls. The T309G MDM2 genotype was TT in 174 (38.8%), GT in 214 (47.7%), and GG in 61 (13.6%) subjects, without any significant differences between cases and controls on both univariable (p=0.58) and multivariable logistic regression (each p>0.25). Furthermore, T309G MDM2 was not linked with T stage (p=0.75), N stage (p=0.37), M stage (p=0.94), grade (p=0.21), and subtype (p=0.55). There was, however, a statistically significant association of T309G MDM2 with CSS (p=0.022): patients with TT had significantly worse survival than GG/GT (p=0.009), while those with GT and GG had similar outcomes (p=0.92). The 5-year survival rate for patients with TT, GT, and GG was 69.5%, 84.5%, and 89.7%, respectively. On the multivariable analysis, T309G was identified as an independent prognostic factor. The T309G MDM2 polymorphism is an independent prognostic factor for patients with RCC, with the TT genotype being associated with worse prognosis. In this study, there were no significant associations with RCC risk and pathology.

Mutations in DNAH5 account for only 15% of a non-preselected cohort of patients with primary ciliary dyskinesia.

BACKGROUND: Primary ciliary dyskinesia (PCD) is characterised by recurrent infections of the upper respiratory airways (nose, bronchi, and frontal sinuses) and randomisation of left-right body asymmetry. To date, PCD is mainly described with autosomal recessive inheritance and mutations have been found in five genes: the dynein arm protein subunits DNAI1, DNAH5 and DNAH11, the kinase TXNDC3, and the X-linked retinitis pigmentosa GTPase regulator RPGR. METHODS: We screened 89 unrelated individuals with PCD for mutations in the coding and splice site regions of the gene DNAH5 by denaturing high performance liquid chromatography (DHPLC) and sequencing. Patients were mainly of European origin and were recruited without any phenotypic preselection. RESULTS: We identified 18 novel (nonsense, splicing, small deletion and missense) and six previously described mutations. Interestingly, these DNAH5 mutations were mainly associated with outer + inner dyneins arm ultrastructural defects (50%). CONCLUSION: Overall, mutations on both alleles of DNAH5 were identified in 15% of our clinically heterogeneous cohort of patients. Although genetic alterations remain to be identified in most patients, DNAH5 is to date the main PCD gene.

Genome-wide DNA polymorphism analyses using VariScan

BACKGROUND: DNA sequence polymorphisms analysis can provide valuable information on the evolutionary forces shaping nucleotide variation, and provides an insight into the functional significance of genomic regions. The recent ongoing genome projects will radically improve our capabilities to detect specific genomic regions shaped by natural selection. Current available methods and software, however, are unsatisfactory for such genome-wide analysis. RESULTS: We have developed methods for the analysis of DNA sequence polymorphisms at the genome-wide scale. These methods, which have been tested on a coalescent-simulated and actual data files from mouse and human, have been implemented in the VariScan software package version 2.0. Additionally, we have also incorporated a graphical-user interface. The main features of this software are: i) exhaustive population-genetic analyses including those based on the coalescent theory; ii) analysis adapted to the shallow data generated by the high-throughput genome projects; iii) use of genome annotations to conduct a comprehensive analyses separately for different functional regions; iv) identification of relevant genomic regions by the sliding-window and wavelet-multiresolution approaches; v) visualization of the results integrated with current genome annotations in commonly available genome browsers. CONCLUSION: VariScan is a powerful and flexible suite of software for the analysis of DNA polymorphisms. The current version implements new algorithms, methods, and capabilities, providing an important tool for an exhaustive exploratory analysis of genome-wide DNA polymorphism data.

Absence of association between a functional polymorphism of ALOX15 gene and infertility in endometriosis.

The aim of the present study, involving 463 women of reproductive age, was to evaluate for the first time the relationship between endometriosis, endometriosis-related infertility, and a recently described functional polymorphism in the ALOX15 gene, reported to be essential for implantation. In our study population, ALOX15 -292 C/T was not correlated either with the risk of developing an endometriosis or with the risk of infertility.

Microsatellite polymorphism in the edaphic spruce, Picea asperata, originating from the mountains of China

Abstract

Melanin-based colour polymorphism signals aggressive personality in nest and territory defence in the tawny owl (Strix aluco)

Nest and territory defence are risky and potentially dangerous behaviours. If the resolution of life history trade-offs differs between individuals, the level of defence may also vary among individuals. Because melanin-based colour traits can be associated with life history strategies, differently coloured individuals may display different nest and territory defence strategies. We investigated this issue in the colour polymorphic tawny owl (Strix aluco) for which plumage varies from dark to light reddish melanic. Accordingly, we found that (1) our presence induced a greater response (flying around) from dark-coloured than light-coloured females and (2) dark reddish males suffered lower nest predation rates than light-coloured males. In experimentally enlarged broods, the probability that females reacted after we played back the hoot calls of a stranger male was higher if these females were lighter reddish; the opposite pattern was found in experimentally reduced broods with dark parents being more reactive than light parents. Finally, darker females alarmed more frequently when paired with a light than with a dark male, suggesting that partners adjust their behaviour to each other. We also tested whether colouration is used as a signal by conspecifics to adjust the level of their defensive behaviour. Accordingly, breeding females responded more vigorously to a dark than a light reddish stuffed tawny owl placed beside their nest. We conclude that melanin-based colouration is a signal of alternative nest and territory defence behaviour that depends on ecological factors.