1000 resultados para Genetic footprint
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
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The domestication of the horse revolutionized warfare, trade, and the exchange of people and ideas. This at least 5,500-y-long process, which ultimately transformed wild horses into the hundreds of breeds living today, is difficult to reconstruct from archeological data and modern genetics alone. We therefore sequenced two complete horse genomes, predating domestication by thousands of years, to characterize the genetic footprint of domestication. These ancient genomes reveal predomestic population structure and a significant fraction of genetic variation shared with the domestic breeds but absent from Przewalski’s horses. We find positive selection on genes involved in various aspects of locomotion, physiology, and cognition. Finally, we show that modern horse genomes contain an excess of deleterious mutations, likely representing the genetic cost of domestication.
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Ce mémoire en recherche création débute par un récit poétique rédigé par fragments et intitulé Ma mère est une porte. Ce texte met en abyme les ruines afin de démontrer leur lien de contiguïté avec l’absence, l’empreinte, la mémoire et la mort. D’ailleurs, leur aspect ruiniforme rappelle le fragment, ce qui permet d’appuyer l’esthétique formelle de l’œuvre. La deuxième partie intitulée Approche génétique : un monument à la mémoire des disparus emportés par le temps de l’écriture, propose une réflexion sur l’imaginaire des ruines en lien avec les archives littéraires et la mémoire. Divisé en trois sections, cet essai pose un regard inquiet sur l’avenir de l’objet d’étude de la critique génétique, soit le manuscrit moderne. Depuis l’avènement de l’informatique et du traitement de texte, que conserverons-nous de la mémoire scripturale et du processus d’écriture de l’écrivain de demain?
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La méthylation de l'ADN est l'une des modifications épigénétiques au niveau des îlots CpG. Cette modification épigénétique catalysée par les ADN méthyltransférases (DNMTs) consiste en la méthylation du carbone 5' d’une cytosine ce qui aboutit à la formation de 5-méthylcytosine. La méthylation de l'ADN est clairement impliquée dans l'inactivation des gènes et dans l'empreinte génétique. Elle est modulée par la nutrition, en particulier par les donneurs de méthyle et par une restriction protéique. Ces modifications épigénétiques persistent plus tard dans la vie et conduisent au développement de nombreuses pathologies telles que le syndrome métabolique et le diabète de type 2. En fait, de nombreux gènes clés subissent une modification de leur état de méthylation en présence des composants du syndrome métabolique. Cela montre que la méthylation de l'ADN est un processus important dans l'étiologie du syndrome métabolique. Le premier travail de ce doctorat a porté sur la rédaction d’un article de revue qui a examiné le cadre central du syndrome métabolique et analyser le rôle des modifications épigénétiques susceptibles d'influer sur l'apparition du stress oxydant et des complications cardiométaboliques. D’autre part, les cellules intestinales Caco-2/15, qui ont la capacité de se différencier et d’acquérir les caractéristiques physiologiques de l'intestin grêle, ont été utilisées et traitées avec du Fer-Ascorbate pour induire un stress oxydant. Le Fer-Ascorbate a induit une augmentation significative de l’inflammation et de la peroxydation des lipides (malondialdehyde) ainsi que des altérations de de la défense antioxydante (SOD2 et GPx) accompagnées de modifications épigénétiques. De plus, la pré-incubation des cellules avec de la 5-aza-2'-désoxycytidine, un agent de déméthylation et/ou l’antioxydant Trolox a normalisé la défense antioxydante, réduit la peroxydation des lipides et prévenu l'inflammation. Ce premier travail a démontré que les modifications du redox et l’inflammation induites par le Fer-Ascorbate peuvent impliquer des changements épigénétiques, plus particulièrement des changements dans la méthylation de l’ADN. Pour mieux définir l’impact du stress oxydant au niveau nutritionnel, des cochons d’Inde âgés de trois jours ont été séparés en trois groupes : 1) Témoins: alimentation régulière; 2) Nutrition parentérale (NP) 3) H2O2 : Témoins + 350 uM H2O2. Après quatre jours, pour un groupe, les perfusions ont été stoppées et les animaux sacrifiés pour la collecte des foies. Pour l’autre groupe d’animaux, les perfusions ont été arrêtées et les animaux ont eu un accès libre à une alimentation régulière jusqu'à la fin de l’étude, huit semaines plus tard où ils ont été sacrifiés pour la collecte des foies. Ceci a démontré qu’à une semaine de vie, l'activité DNMT et les niveaux de 5'-méthyl-2'-désoxycytidine étaient inférieurs pour les groupes NP et H2O2 par rapport aux témoins. A neuf semaines de vie, l’activité DNMT est restée basse pour le groupe NP alors que les niveaux de 5'-méthyl-2'-désoxycytidine étaient plus faibles pour les groupes NP et H2O2 par rapport aux témoins. Ce travail a démontré que l'administration de NP ou de H2O2, tôt dans la vie, induit une hypométhylation de l'ADN persistante en raison d'une inhibition de l'activité DNMT. Finalement, des souris ayant reçu une diète riche en gras et en sucre (HFHS) ont été utilisées comme modèle in vivo de syndrome métabolique. Les souris ont été nourris soit avec un régime standard chow (témoins), soit avec une diète riche en gras et en sucre (HFHS) ou avec une diète HFHS en combinaison avec du GFT505 (30 mg/kg), un double agoniste de PPARα et de PPARδ, pendant 12 semaines. La diète HFHS était efficace à induire un syndrome métabolique étant donnée l’augmentation du poids corporel, du poids hépatique, des adiposités viscérales et sous-cutanées, de l’insensibilité à l’insuline, des lipides plasmatiques et hépatiques, du stress oxydant et de l’inflammation au niveau du foie. Ces perturbations étaient accompagnées d’une déficience dans l’expression des gènes hépatiques PPARα et PPARγ concomitant avec une hyperméthylation de leurs promoteurs respectifs. L’ajout de GFT505 à la diète HFHS a empêché la plupart des effets cardiométaboliques induits par la diète HFHS via la modulation négative de l’hyperméthylation des promoteurs, résultant en l’augmentation de l’expression des gènes hépatiques PPARα et PPARγ. En conclusion, GFT505 exerce des effets métaboliques positifs en améliorant le syndrome métabolique induit par l'alimentation HFHS via des modifications épigénétiques des gènes PPARs. Ensemble, les travaux de cette thèse ont démontré que le stress oxydant provenant de la nutrition induit d’importants changements épigénétiques pouvant conduire au développement du syndrome métabolique. La nutrition apparait donc comme un facteur crucial dans la prévention de la reprogrammation fœtale et du développement du syndrome métabolique. Puisque les mécanismes suggèrent que le stress oxydant agit principalement sur les métabolites du cycle de la méthionine pour altérer l’épigénétique, une supplémentation en ces molécules ainsi qu’en antioxydants permettrait de restaurer l’équilibre redox et épigénétique.
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The majority of patients with non-small-cell lung cancer (NSCLC) present with advanced disease, with targeted therapies providing some improvement in clinical outcomes. The epidermal growth factor receptor (EGFR) tyrosine kinase (TK) plays an important role in the pathogenesis of NSCLC. Tyrosine kinase inhibitors (TKIs), which target the EGFR TK domain, have proven to be an effective treatment strategy; however, patient responses to treatment vary considerably. Therefore, the identification of patients most likely to respond to treatment is essential to optimise the benefit of TKIs. Tumour-associated activating mutations in EGFR can identify patients with NSCLC who are likely to have a good response to TKIs. Nonetheless, the majority of patients relapse within a year of starting treatment. Studies of tumours at relapse have demonstrated expression of a T790M mutation in exon 20 of the EGFR TK domain in approximately 50% of cases. Although conferring resistance to reversible TKIs, these patients may remain sensitive to new-generation irreversible/panerb inhibitors. A number of techniques have been employed for genotypic assessment of tumourassociated DNA to identify EGFR mutations, each of which has advantages and disadvantages. This review presents an overview of the current methodologies used to identify such molecular markers. Recent developments in technology may make the monitoring of changes in patients' tumour genotypes easier in clinical practice, which may enable patients' treatment regimens to be tailored during the course of their disease, potentially leading to improved patient outcomes.
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The increase in data center dependent services has made energy optimization of data centers one of the most exigent challenges in today's Information Age. The necessity of green and energy-efficient measures is very high for reducing carbon footprint and exorbitant energy costs. However, inefficient application management of data centers results in high energy consumption and low resource utilization efficiency. Unfortunately, in most cases, deploying an energy-efficient application management solution inevitably degrades the resource utilization efficiency of the data centers. To address this problem, a Penalty-based Genetic Algorithm (GA) is presented in this paper to solve a defined profile-based application assignment problem whilst maintaining a trade-off between the power consumption performance and resource utilization performance. Case studies show that the penalty-based GA is highly scalable and provides 16% to 32% better solutions than a greedy algorithm.
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DNaseI footprinting is an established assay for identifying transcription factor (TF)-DNA interactions with single base pair resolution. High-throughput DNase-seq assays have recently been used to detect in vivo DNase footprints across the genome. Multiple computational approaches have been developed to identify DNase-seq footprints as predictors of TF binding. However, recent studies have pointed to a substantial cleavage bias of DNase and its negative impact on predictive performance of footprinting. To assess the potential for using DNase-seq to identify individual binding sites, we performed DNase-seq on deproteinized genomic DNA and determined sequence cleavage bias. This allowed us to build bias corrected and TF-specific footprint models. The predictive performance of these models demonstrated that predicted footprints corresponded to high-confidence TF-DNA interactions. DNase-seq footprints were absent under a fraction of ChIP-seq peaks, which we show to be indicative of weaker binding, indirect TF-DNA interactions or possible ChIP artifacts. The modeling approach was also able to detect variation in the consensus motifs that TFs bind to. Finally, cell type specific footprints were detected within DNase hypersensitive sites that are present in multiple cell types, further supporting that footprints can identify changes in TF binding that are not detectable using other strategies.
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There is a growing appreciation among evolutionary biologists that the rate and tempo of molecular evolution might often be altered at or near the time of speciation, i.e. that speciation is in some way a special time for genes. Molecular phylogenies frequently reveal increased rates of genetic evolution associated with speciation and other lines of investigation suggest that various types of abrupt genomic disruption can play an important role in promoting speciation via reproductive isolation. These phenomena are in conflict with the gradual view of molecular evolution that is implicit in much of our thinking about speciation and in the tools of modern biology. This raises the prospect of studying the molecular evolutionary consequences of speciation per se and studying the footprint of speciation as an active force in promoting genetic divergence. Here we discuss the reasons to believe that speciation can play such a role and elaborate on possible mechanisms for accelerated rates of evolution following speciation. We provide an example of how it is possible detect whether accelerated bursts of evolution occur in neutral and/or adaptive regions of genes and discuss the implications of rapid episodes of change for conventional models of molecular evolution. Speciation might often owe more to ephemeral and essentially arbitrary events that cause reproductive isolation than to the gradual and regular tug of natural selection that draws a species into a new niche.
Continental-Scale Footprint of Balancing and Positive Selection in a Small Rodent (Microtus arvalis)
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Genetic adaptation to different environmental conditions is expected to lead to large differences between populations at selected loci, thus providing a signature of positive selection. Whereas balancing selection can maintain polymorphisms over long evolutionary periods and even geographic scale, thus leads to low levels of divergence between populations at selected loci. However, little is known about the relative importance of these two selective forces in shaping genomic diversity, partly due to difficulties in recognizing balancing selection in species showing low levels of differentiation. Here we address this problem by studying genomic diversity in the European common vole (Microtus arvalis) presenting high levels of differentiation between populations (average FST = 0.31). We studied 3,839 Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) markers genotyped in 444 individuals from 21 populations distributed across the European continent and hence over different environmental conditions. Our statistical approach to detect markers under selection is based on a Bayesian method specifically developed for AFLP markers, which treats AFLPs as a nearly codominant marker system, and therefore has increased power to detect selection. The high number of screened populations allowed us to detect the signature of balancing selection across a large geographic area. We detected 33 markers potentially under balancing selection, hence strong evidence of stabilizing selection in 21 populations across Europe. However, our analyses identified four-times more markers (138) being under positive selection, and geographical patterns suggest that some of these markers are probably associated with alpine regions, which seem to have environmental conditions that favour adaptation. We conclude that despite favourable conditions in this study for the detection of balancing selection, this evolutionary force seems to play a relatively minor role in shaping the genomic diversity of the common vole, which is more influenced by positive selection and neutral processes like drift and demographic history.