Bioinformatics approach for the identification of fragile regions on the human genome

L'évolution est l'émergence et la disparition des caractéristiques des espèces dues à des mutations à petite échelle et réarrangements génomiques en faveur de l'adaptation des espèces à leur environnement dynamique. Les réarrangements génomiques se produisent lorsque l'ADN se casse en deux ou plusieurs positions (points de rupture) et se remonte dans un ordre différent. Des analyses comparatives de génomes contemporains ont montré que plusieurs régions génomiques ont été résistantes à toute forme de modification structurelle (régions de synténie). Ce qui pourrait indiquer l'implication fonctionnelle de ces régions en matière de survie et/ou de reproduction de l'espèce. Considérant que les régions génomiques qui ont été plus soumises aux réarrangements (régions fragiles) pourraient être, par exemple, associées à des traits qui distinguent les espèces. Notre objectif dans ce mémoire de maîtrise est de concevoir et de développer une approche pour identifier les régions fragiles dans le génome humain. Par conséquent, nous avons sélectionné 11 vertébrés bien séquencés, 10 à partir de différents grands superordres de mammifères arbre de la vie et le poulet comme exogroupe. On a extrait ensuite l'alignement de séquences multiples (MSA) des génomes sélectionnés à partir de l'alignement multiple de séquences de 45 espèces contre le génome humain disponibles sur le "UCSC genome browser". En utilisant une approche basée sur l'analyse comparative et la méthode du plus proche ancêtre commun, nous avons identifié 33,424 cassures de synténies sur le chromosome 1. Avec une approche de fenêtre coulissante passée sur le chromosome 1, nous avons calculé l'enrichissement des cassures de synténies sur les différentes régions du chromosome 1. Cela a permis d'identifier 72 régions fragiles de taille variant de 70 Kbp à 140 Kbp. Ces régions sont associées à des gènes connus pour être associés à plusieurs maladies. Enfin, l'approche développée constitue un cadre idéal pour étudier le génome complet, puis exploiter les prévisions de l'étude dans la corrélation entre les régions fragiles et les réarrangements associés au cancer.\ud ______________________________________________________________________________ \ud MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : points de rupture, régions de synténie, réarrangements, analyses comparatives, régions fragiles