Letteratura scientifica selezionata sul tema "Sélection de séquence"

En décembre 2004, soit trois ans seulement après celle de l’homme, la première version de la séquence du génome de la poule a été publiée. Ce travail est le résultat de plus de dix années de recherches en génomique. Celles-ci ont débuté par la réalisation des premières cartes génétiques, puis de banques de clones BAC*, de cartes cytogénétiques incluant les microchromosomes, de cartes d’hybrides irradiés et la production de séquences d’EST. En effet, c’est la mise en commun de l’ensemble de ces données disponibles qui a contribué à l’assemblage final de la séquence. Bien entendu, comme la première version de celle du génome humain, la séquence de la poule n’est pas parfaite et des travaux de vérification et de corrections, notamment des microchromosomes, seront nécessaires. De plus, un effort d’annotation* est maintenant à réaliser. Cependant, le fait de disposer de la séquence du génome d’un nombre croissant de vertébrés va permettre d’affiner nos connaissances grâce aux études comparatives. La disponibilité de la séquence de la poule va permettre de remplacer une bonne partie des longs et fastidieux travaux de biologie moléculaire nécessaires à la détermination de la structure, de la fonction et du polymorphisme des gènes par des analyses in silico. Ceci devrait accélérer la mise au point de marqueurs moléculaires utilisables pour la sélection de phénotypes intéressants pour les productions animales

Allèle : une des formes alternatives d'un locus. Dans une cellule diploïde, il y a deux allèles pour chaque locus (un allèle transmis par chaque parent), qui peuvent être identiques. Dans une population, on peut avoir plusieurs allèles pour un locus.Annotation structurale : repérage des coordonnées des diverses structures dans le génome, telles que les gènes.Annotation fonctionnelle : renseignements sur les fonctions des séquences, le plus souvent pour les gènes.BAC : Bacterial Artificial Chromosome. Vecteur de clonage permettant l’obtention de clones bactériens contenant un grand fragment d’ADN génomique (taille > 100 kb*). Les BAC assemblés en contigs* sont à la base des cartes physiques du génome.Carte cytogénétique : carte des chromosomes. Réalisée par localisation visuelle (FISH*) au microscope de fragments d’ADN sur les chromosomes au stade métaphase de la mitose.Carte d’hybrides irradiés : réalisée en testant par PCR la présence ou l’absence de fragments d’ADN dans une collection de clones d’hybrides irradiés (RH*). Deux fragments d’ADN sont proches sur le génome s’ils sont trouvés fréquemment dans les mêmes clones.Carte génétique : obtenue par l’étude de la ségrégation dans des familles ou des populations, de marqueurs polymorphes, soit moléculaires, soit phénotypiques, deux séquences étant d’autant plus proches qu’elles sont souvent transmises ensemble lors de la méiose.Clonage positionnel : stratégie visant à identifier un gène responsable de l’expression d’un phénotype en utilisant des informations de position sur le génome.Contig : ensemble de clones (le plus souvent des BAC*) ou de lectures de séquence ordonnés grâce à des informations sur leur parties chevauchantes.Cosmide : vecteur de clonage permettant l’obtention de clones bactériens contenant des fragments d’ADN génomique de taille avoisinant les 50 kb*.CNV : Copy Number Variation ; polymorphisme du génome correspondant à la variation du nombre de copies d’une séquence, pouvant dans certains cas contenir un ou plusieurs gènes.Déséquilibre gamétique : pour deux loci quelconques, c'est le fait que la fréquence des haplotypes* estimée pour tous les gamètes est différente de celle attendue à partir du produit des fréquences alléliques de chaque locus. Synonyme : déséquilibre de liaison. Contraire de : équilibre gamétique.Dominance : qualificatif de l’effet d'un allèle, dont une copie suffit à l'expression du phénotype* approprié. L’allèle A est dominant sur l’allèle a si l’hétérozygote* Aa a le même phénotype* que l’homozygote AA.EST : Expressed Sequence Tag : séquences étiquettes (partielles) de transcrit, obtenues par séquençage aléatoire d’ARN.Evaluation génomique : évaluation de la valeur génétique d’individus d’après leurs génotypes pour un ensemble de loci distribués sur le génome, d’après des équations établies à partir des performances d’individus de référencephénotypés et génotypés.Expression génique : études visant à estimer le niveau de production (expression) des gènes en fonction d’états physiologiques ou de tissus différents.Exon : fraction de la partie codante d’un gène eucaryote. Les gènes des organismes eucaryotes sont le plus souvent fractionnés en plusieurs séquences d’ADN dans le génome, les exons, séparés entre eux par d’autres séquences (introns*).FISH : Fluorescent In Situ Hybridisation. Hybridation de sondes d’ADN marquées à l’aide d’un fluorochrome, sur des chromosomes au stade métaphase de la mitose. Permet la réalisation de la carte cytogénétique.Fingerprinting : technique permettant d’estimer très grossièrement la similarité entre des séquences d’ADN sans les séquencer, par la comparaison des longueurs de bandes produites par des enzymes de restriction coupant l’ADN à des sites précis.Fosmide : vecteur de clonage permettant l’obtention de clones bactériens contenant des fragment d’ADN génomique de taille déterminée et égale à 40 kb*.FPC : FingerPrint Contig* ; contig* de clones (généralement des BAC*) ordonnés par la technique du fingerprinting, afin d’obtenir une carte physique du génome.Génotype 1 : constitution génétique d'un individu. 2. Combinaison allélique* à un locus particulier, ex: Aa ou aa.Haplotype : combinaison allélique spécifique pour des loci appartenant à un fragment de chromosome défini.Héritabilité au sens strict : proportion de la variance phénotypique due à la variabilité des valeurs génétiques = proportion de la variance phénotypique due à la variance génétique additive.Hétérozygote : individu ayant des allèles non identiques pour un locus* particulier ou pour plusieurs loci. Cette condition définit l’ «hétérozygotie». Contraire de: homozygote.Homologues : séquences similaires en raison d’une origine évolutive commune.Hybride irradié : cellule hybride obtenue par fusion entre cellules hôte d’une espèce et donneuse d’une autre espèce, contenant une fraction aléatoire du génome de l’espèce donneuse, après cassures par irradiation, reconstitution aléatoire de chromosomes ou insertion dans des chromosomes de la cellule hôte et rétention partielle. Deux séquences proches sur le génome sont en probabilité dans les mêmes clones RH*, tandis que deux séquences distantes ont une probabilité faible d’être conservées ensemble.IBD : pour identity by descent. Identité entre deux chromosomes (ou parties de chromosomes), liée à leur descendance d’un même chromosome ancestral.Indel : Insertion – deletion ; polymorphisme de présence ou absence d’un ou plusieurs nucléotides.Intron : séquence non-codante dans les gènes, séparant les exons, qui codent pour une protéine.Kb : kilobase ; séquence de mille paires de bases (pb*).Locus (pl. : loci) : Site sur un chromosome. Par extension, emplacement d’un gène ou d’un marqueur génétique sur un chromosome.Marqueur génétique : séquence d'ADN dont le polymorphisme est employé pour identifier un emplacement particulier (locus) sur un chromosome particulier.Mate-pair : séquences appariées (1 à 10 kb* de distance), produites en circularisant les fragments d’ADN, puis par séquençage à travers le point de jointure.Mb : mégabase ; séquence d’un million de paires de bases (pb*) de longueur.Orthologues : séquences homologues* entre deux espèces.Paired-end : séquences appariées produites par la lecture des deux extrémités de courts fragments d’ADN (moins de 500 pb*) dans le cas des nouvelles technologies de séquençage.Paralogues : séquences homologues* résultat de la duplication d’une séquence ancestrale dans le génome. Il s’agit de deux (ou plus) séquences similaires par homologie dans un même génome.Pb : paire de base ; unité de séquence d’ADN, représentée par une base et sa complémentaire-inverse sur l’autre brin.Phénotype : caractère observable d'un individu résultant des effets conjugués du génotype et du milieu.Phylogénomique : utilise les méthodes de la génomique et de la phylogénie. Par la comparaison de génomes entiers, permet de mettre en évidence des pertes et gains de gènes dans les génomes, ainsi que leur variabilité moléculaire, afin (entre autres buts) d’aider à prédire leur fonctions.Plasmide : vecteur de clonage permettant l’obtention de clones bactériens contenant des fragment d’ADN génomique de taille allant de 500 pb* à 10 kb* environ.Polymorphisme d'ADN : existence de deux ou de plusieurs allèles* alternatifs à un locus.Puce à ADN ou puce pangénomique : Système permettant pour un individu le génotypage simultané de très nombreux marqueurs génétiques (de quelques milliers à quelques centaines de milliers).QTL : abréviation de locus à effets quantitatifs (de l’anglais Quantitative Trait Locus).Récessivité : qualificatif de l’effet d'un allèle, où l'homozygotie* est nécessaire pour l'expression du phénotype* approprié. opposé de : dominance*.RH : Radiation Hybrid (hybride irradié*)Sanger (méthode de) : méthode de séquençage publiée en 1977 (Sanger et al 1977) et encore utilisée de nos jours avec les séquenceurs à électrophorèse capillaire.Scaffold : ensemble de contigs* de séquence reliés entre eux par des informations apportées par des lectures appariées (mate-pairs* ou paired-ends*).Sélection assistée par marqueurs (abréviation : SAM) : utilisation d’un jeu restreint de marqueurs de l'ADN pour améliorer la réponse à la sélection dans une population : les marqueurs sont choisis comme étroitement liés à un ou plusieurs loci cibles, qui sont souvent des loci à effets quantitatifs ou QTL*.SNP : polymorphisme d'un seul nucléotide à une position particulière de la séquence d’ADN (abréviation de l’anglais Single Nucleotide Polymorphism).Supercontig : nom alternatif pour les scaffolds*.WGS : Whole Genome Shotgun ; production de lectures de séquence d’un génome entier de manière aléatoire.

Depuis quelques décennies, de nombreux outils technologiques initialement destinés à l’étude de la génomique humaine ont été rapidement déployés chez les animaux d’élevage, dont les chevaux. Tout d’abord, le génotypage permet l’analyse des variations génétiques dans l’ADN génomique d’un organisme : par exemple, les marqueurs microsatellites, séquences répétées présentes partout dans les génomes eucaryotes ou bien les SNP (Single Nucleotide Polymorphism) qui correspondent à des variations d’une seule base nucléotidique. En laboratoire, le génotypage est actuellement utilisé pour la réalisation des contrôles de filiation ou pour la recherche d’un caractère d’intérêt et des maladies monogéniques équines. La technologie de séquençage permet, quant à elle, de déterminer la séquence nucléotidique d’un fragment d’ADN ou d’un génome entier : ainsi, Twilight, premier cheval dont le génome a été entièrement séquencé en 2009. D’autres alternatives au séquençage permettent de mesurer l’expression des gènes dans un tissu donné par une approche de transcriptomique (ou RNAseq), de comprendre la régulation de cette expression génique par des études épigénétiques ou bien de connaître le microbiote d’un échantillon par analyse métagénomique. L’ensemble de ces développements génomiques offre de belles perspectives pour le diagnostic équin de demain grâce à une meilleure connaissance des maladies multifactorielles et la mise en place d’une médecine personnalisée. Ces outils apporteront également des éléments nouveaux aux professionnels de la filière en termes d’élevage ou de sélection ainsi qu’une amélioration de la prédiction des aptitudes au sport des chevaux athlètes.

Après une brève présentation de la pratique du testage selon la perspective historique, l'auteur s'attache à la description détaillée des interventions impliquant l'évaluation psychologique des personnes. A cette fin, il énonce la séquence des opérations ou phases caractérisant de telles interventions. Il y préconise notamment le choix ou la sélection des procédures à l'aide de grilles ou «filtres » (liste des critères pertinents). Et c'est à partir de ces descriptions et propositions qu'il définit finalement les compétences requises : culture générale, culture psychologique, formation et expériences spécifiques (interventions réelles et non seulement simulées) dans un contexte «Bac + 5».

L'épigénétique est communément définie comme l’étude de l'ensemble des mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation de l’expression des gènes qui sont réversibles et transmissibles au cours du développement et parfois entre générations, sans altérer la séquence de l'ADN. Plusieurs mécanismes épigénétiques sont maintenant bien connus, comme la méthylation de l'ADN, les variants et modifications post-traductionnelles des histones, ainsi que certains ARN non codants. Grâce au développement technologique du séquençage tout-génome, ces « marques » épigénétiques peuvent être étudiées à l'échelle du génome entier. Il est aujourd’hui clairement établi que l’épigénome, c'est-à-dire l'ensemble des marques épigénétiques d'un tissu, est sensible aux fluctuations de l’environnement, notamment la température ou l’alimentation. Des stratégies de programmation précoce des phénotypes reposant sur ces mécanismes épigénétiques sont ainsi envisagées comme levier pour adapter le phénotype ultérieur des individus à leurs conditions de vie. Par ailleurs, au cours des dernières décennies, la sélection génétique a contribué à l’amélioration considérable des performances des animaux. Bien que la composante génétique puisse être estimée avec précision, une grande partie de la variabilité phénotypique n'est pas directement accessible par les approches actuelles. Dans un contexte de diversification des environnements de production (changement climatique, modes de production plus respectueux du bien-être et de l'environnement), il est nécessaire de comprendre l'impact de l'environnement sur la variabilité phénotypique via les marques épigénétiques, pour optimiser les systèmes d'élevage et mieux prédire le phénotype d'un animal. Comme la sélection génomique il y a quelques années, l'apport de la recherche en épigénétique pourrait contribuer à rendre les systèmes de production avicole plus efficaces et plus durables.

Les traitements funéraires agissent sur le déroulement de la décomposition du corps. Ils peuvent impliquer l'inhumation ou la crémation, mais aussi la segmentation du cadavre ou du squelette. Sur le site Lapita de Teouma (Vanuatu, c. 3000 BP) qui a livré 68 structures funéraires, des transformations anthropiques du défunt ont été effectuées à des moments distincts du « parcours funéraire », mettant en jeu cinq formes de traitements du corps et suggérant l'intervention d'officiants distincts. Deux chaînes opératoires principales, pratiquées au début et à la fin d'une séquence funéraire étalée dans le temps, ont été reconstruites. La première consiste en une découpe du cadavre, identifiée à l'aide de l'analyse taphonomique, suivie du dépôt des restes dans une fosse, et la seconde correspond au prélèvement d'une sélection d'ossements sur un corps squelettisé suivie, dans quelques cas, de leur dépôt au cimetière selon un arrangement élaboré. L'analyse des variations observées entre structures funéraires suggère que la découpe a été entreprise par des spécialistes alors que le dépôt du corps et le prélèvement des ossements ont été réalisés par d'autres opérateurs.

Les mutations bénéfiques à forts effets sont rares et les mutations délétères sont éliminées par la sélection naturelle. La majorité des mutations qui s’accumulent dans les génomes ont donc des effets sélectifs très faibles, voire nuls ; elles sont alors appelées mutations neutres. Au cours des deux dernières décennies, il a été montré que les mutations, même en l’absence d’effet sur la valeur sélective des organismes, affectent leur évolvabilité, en donnant accès à de nouveaux phénotypes par le biais de mutations apparaissant ultérieurement, et qui n’auraient pas été disponibles autrement. En plus de cet effet, de nombreuses mutations neutres – indépendamment de leurs effets sélectifs – peuvent affecter la mutabilité de séquences d’ADN voisines, et moduler l’efficacité de la recombinaison homologue. De telles mutations ne modifient pas le spectre des phénotypes accessibles, mais plutôt la vitesse à laquelle de nouveaux phénotypes seront produits, un processus qui a des conséquences à long terme mais aussi potentiellement à court terme, en lien avec l’émergence de cancers.

L’œuf de poule est le lieu de développement de l’embryon, mais aussi un aliment de base et une source importante de molécules dotées d’activités biologiques largement utilisées en santé humaine et dans les industries agroalimentaires, cosmétiques et pharmaceutiques. L’identification des protéines de l’œuf initialement réalisée par des techniques classiques de biochimie, a connu un essor considérable grâce aux développements d’outils d’analyse à haut débit, la publication de la séquence génomique de la poule et l’essor de la bioinformatique. Dans cette revue, nous décrirons quel est l’apport de la génomique fonctionnelle et comment l’analyse transcriptomique et protéomique constituent des avancées majeures dans la connaissance des protéines de l’œuf. Ces avancées ont permis en quelques années l’identification et la caractérisation dans les différents compartiments de l’œuf de centaines de nouveaux composés aux fonctions riches et variées. Des études expérimentales supplémentaires seront nécessaires pour explorer les fonctions des composés nouvellement identifiés dans l’œuf. Ces nouvelles molécules constituent potentiellement des composés biologiquement actifs aux propriétés bénéfiques pour l’Homme ou l’animal. Certains de ces composés pourront être utilisés comme marqueurs biologiques dont le polymorphisme d’un nucléotide simple (SNP) permettra de développer une Sélection Assistée par Marqueurs (SAM) pour améliorer les défenses naturelles de l’œuf et réduire le risque de toxi-infections alimentaires humaines.

Les Encéphalopathies Spongiformes Transmissibles (EST) sont des maladies neurodégénératives caractérisées par l’accumulation dans le cerveau d’une forme anormale de la protéine prion, la PrP. La PrP cellulaire est une glycoprotéine membranaire qui a deux sites de glycosylation. La susceptibilité des moutons à la tremblante, la plus répandue des EST, est sous le contrôle d’un polymorphisme génétique en position 136, 154 et 171 de la protéine PrP. Différents travaux ont montré que l’efficacité de la conversion de la PrP normale (PrPc) en PrP anormale (PrPsc) pouvait être influencée à la fois par son degré de glycosylation et par sa séquence primaire en acides aminés. Au cours de notre travail de production d’anticorps monoclonaux dirigés contre la PrP ovine, nous avons obtenu de nouveaux anticorps discriminants les différentes formes glycosylées de la PrP. Parmi ces anticorps, nous avons montré que certains présentent une affinité différentielle vis-à-vis des allèles de la PrP, essentiellement en position 171. Cette position est connue pour jouer un rôle majeur dans le contrôle de la résistance (Arginine, R171) et de la sensibilité (Glutamine, Q171) des moutons à la tremblante. Ces anticorps représentent de nouveaux outils pour étudier la relation entre le niveau de glycosylation de la PrPc et sa capacité à être convertie en PrPsc. Ils nous permettront également une analyse plus fine du profil électrophorétique des différentes glycoformes de la PrP anormale dans le cadre du typage de souches de prions. Enfin, ces anticorps peuvent être utilisés pour le génotypage rapide des moutons en vue d’une sélection d’animaux résistants à la tremblante et pour la compréhension des bases moléculaires de la résistance à la tremblante conférée par la présence de l’Arginine en position 171 de la PrP.

La domestication puis la sélection de la carotte a abouti à une diversité de couleur des types variétaux cultivés associée à une grande variabilité de la teneur en caroténoïde dans la racine. Les gènes de la voie de biosynthèse des caroténoïdes sont donc susceptibles d'être impliqués dans les différences de teneur en caroténoïdes chez la carotte et d'avoir été la cible de la sélection au cours de l'amélioration variétale. Les objectifs de cette thèse sont de connaître le rôle des variations transcriptionnelles des gènes de la voie de biosynthèse des caroténoïdes dans l'accumulation de caroténoïdes au cours du développement de racines de différentes couleurs, et de déterminer l'impact de la sélection et de l'histoire démographique de l'espèce, notamment la structuration génétique, sur la variabilité de séquence des gènes de la voie de biosynthèqe des caroténoïdes chez la carotte cultivée. . .
Carrot domestication and breeding have led to a diversity of cultivated carrot types exhibiting a high variability for carotenoid content in the root. Carotenoid biosynthesis genes are probably involved in carotenoid level differences, and could have been a selection target for plant breeding. The objectives of this thesis were to investigate the role of transcriptional variations for carotenoid biosynthesis genes on carotenoid accumulation during root development in variously coloured carrots, and to characterise the impact of selection and demographic history, particularly genetic structure, on carotenoid biosynthesis gene sequence variability in cultivated carrots. . . .

La reconnaissance spécifique de l’ADN en double-brin par des molécules synthétiques permet de développer de nouvelles approches thérapeutiques ainsi que de nouveaux outils moléculaires pour la compréhension de processus biologiques. Parmi ces ligands synthétiques, les oligonucléotides formant des triple-hélices (OFT) sont très étudiés au laboratoire. Ils ne peuvent se fixer que sur des séquences oligopurines•oligopyrimidines. Leur fixation peut être renforcée par l’utilisation de ligands stabilisant les triple-hélices en s’intercalant entre les triplets de bases. A ce jour, il n’existe pas de règles simples pour déterminer le meilleur OFT pour une cible donnée en présence de ligand. Nous avons développé une approche combinatoire afin de sélectionner des oligonucléotides qui se fixent avec une grande affinité et spécificité sur des cibles d’ADN double-brin en présence de ligands stabilisant les triple-hélices. Nous avons tout d’abord mis au point un protocole de sélection in vitro à pH neutre. Pour cela, nous avons développé des outils permettant de mesurer l’efficacité de ce protocole et de suivre l’enrichissement en séquences spécifiques au cours du processus de sélection. Nous avons ensuite appliqué cette stratégie à l’étude de deux types de cibles d’ADN en double-brin en présence de ligands des triple-hélices, l’une possédant une séquence strictement oligopurine•oligopyrimidine et l’autre une séquence oligopurine•oligopyrimidine alternée. Les oligonucléotides sélectionnés contre la cible oligopurine•oligopyrimidine sont capables de former des triple-hélices avec un motif antiparallèle. Dans le cas de la cible oligopurine•oligopyrimidine alternée, les séquences sélectionnées sont composées de blocs de thymines entrecoupées par des cytosines ou des guanines. Des analyses complémentaires nous ont permis de mettre en évidence que ces oligonucléotides se fixent selon des orientations différentes en formant deux ou trois petites triple-hélices saut de brin. Ces études nous ont permis de mieux caractériser la formation de triple-hélices en présence de ligands spécifiques et de nouveaux motifs structuraux ont été mis en évidence. Ce système expérimental ouvre la voie à l’étude de nouveaux ligands et au ciblage de nouvelles séquences cibles.

1) nous avons decouvert une proteine de 100 kd, associee a la snrnp u5 designee ibp pour intron binding protein, qui reconnait specifiquement la sequence (py)#n-ag 3 terminale de l'intron. Par des experiences de saturation-complementation, nous avons montre qu'ibp-snrnp u5 intervient a un stade tres precoce de l'assemblage du spliceosome. Ibp-snrnp u5 pourrait induire un changement de conformation dans la region 3 terminale du premessager de la b-globine humaine destine a faciliter l'interaction d'autres facteurs; 2) nous avons etudie l'interaction de la snrnp u2 avec le rna premessager de la b-globine humaine et deux autres precurseurs, issus du meme plasmide, tronques dans l'exon 2, a 14 et 24 nucleotides du sites d'epissage 3. L'analyse des fragments resistants a la rnase t1, immunoprecipites par l'anticorps anti-u2 rnp indique que le mecanisme de fixation de la snrnp u2 differe selon le rna utilise. Il s'est avere aussi que des branchements fonctionnels se forment sur des residus u, en plus du branchement authentique a 37 sur un a et qu'il y a une bonne correlation dans le temps entre l'etendue de la zone reconnue par la snrnp u2 et les facteurs associes, et les branchements formes. Nous avons interprete ces resultats comme etant la consequence d'interactions differentes entre la snrnp et le(s) facteur(s) de selection du site d'epissage 3

L'adn mitochondrial des schistosomes a ete caracterise par cartographie genetique, et sa variabilite inter et intra-specifique evaluee. Une sonde moleculaire specifique de schistosome a ete clonee dans un plasmide bacterien. L'organisation genique et le polymorphisme de taille de la molecule sont compares a ce que l'on connait chez d'autres organismes, et l'evolution de ce genome cytoplasmique discutee. Les adn ribosomaux nucleaire et mitochondrial de sept especes de schistosomes ont ete amplifies et sequences, et un modele de structure secondaire propose. Les contraintes pouvant s'exercer sur cette structure et leurs consequences sur l'evolution moleculaire sont discutees. Les phylogenies obtenues pour chacune des deux molecules sont congruentes. Par comparaison avec les phylogenies des hotes intermediaires et definitifs, les evenements de coevolution et de capture d'hotes ont ete reconstitues. Nous proposons une calibration de l'arbre phylogenetique des schistosomes qui fait remonter la capture de l'homme de facon independante par plusieurs especes de schistosomes d'animaux de plus d'un million d'annees a l'actuel. Une hypothese de fixation de la gonochorie chez les schistosomatidae a partir d'ancetres hermaphrodites est proposee, resultant d'une selection pour le dimorphisme sous la contrainte principale de la sortie des ufs du systeme circulatoire clos des vertebres

Au cours de chimiothérapies, les cellules cancéreuses parviennent fréquemment à échapper aux effets toxiques des médicaments en développant des mécanismes de chimiorésistance qui résultent souvent de la présence d’un système d’efflux de ces médicaments. Cette chimiorésistance est corrélée à un phénomène appelé « phénotype MDR » pour (MultiDrug Resistance) et associé à la surexpression d’ATPases membranaires appartenant aux transporteurs ABC (ATP Binding Cassette). Le transporteur ABCG2 fait partie de cette grande famille de protéines. Un alignement de séquence a permis l’identification chez ABCG2 une séquence spécifique (LSGGE) très semblable à la séquence signature (VSGGE) de tous les transporteurs ABC. La mutation ponctuelle des résidus de cette séquence en alanine a produit une perte importante de fonction des mutants L352A et S353A, observée au niveau du transport et de l’activité ATPasique. Des relations structure-activité établies à partir de différents composés de la famille des flavonoïdes ont permis d’identifier MBLI 97, boéravinone G, MHT et ABI comme des composés puissants et spécifiques, capables d’abolir la résistance à de multiples drogues et chimiosensibiliser la croissance cellulaire. Le ciblage de séquences spécifiques et l'utilisation d'inhibiteurs spécifiques de ces transporteurs constituent des stratégies destinées à contrer la chimiorésistance et augmenter l’efficacité des traitements chimiothérapeutiques
During chemotherapy, cancer cells frequently succeed to escape the toxic effects of drugs by developing mechanisms of chemoresistance which often result from the presence of an efflux system of these drugs. Such a chemoresistance is correlated to the MDR (MultiDrug Resistance) phenotype and associated to overexpression of membrane ATPases belonging to the ABC (ATP-Binding Cassette) transporters. The ABCG2 transporter belongs to this large family of proteins. Sequence alignment allowed the identification of a specific (LSGGE) sequence in ABCG2, which is quite similar to the canonical sequence signature (VSGGE) of all ABC transporters. Point mutation of these residues into alanine produced a loss of function in L352A and S353A mutants, as observed in transport and on ATPase activity. Structure-activity relationships drawn from some compounds among the family of flavonoids allowed the identification of MBLI 97, boeravinone G, MHT and ABI as potent and ABCG2-specific inhibitors, able to revert multidrug resistance and chemosensitize cell growth. The study of specific sequences and use of specific inhibitors of these transporters constitute strategies to abolish cancer cell chemoresistance and to increase the efficiency of chemotherapeutic treatments

Les chaînes de Markov constituent une famille de modèle statistique incontournable dans de nombreuses applications, dont le spectre s'étend de la compression de texte à l'analyse des séquences biologiques. Un problème récurrent dans leur mise en oeuvre face à des données réelles est la nécessité de compromettre l'ordre du modèle, qui conditionne la complexité des interactions modélisées, avec la quantité d'information fournies par les données, dont la limitation impacte négativement la qualité des estimations menées. Les arbres de contexte permettent une granularité fine dans l'établissement de ce compromis, en permettant de recourir à des longueurs de mémoire variables selon le contexte rencontré dans la séquence. Ils ont donné lieu à des outils populaires tant pour l'indexation des textes que pour leur compression (Context Tree Maximisation – CTM - et Context Tree Weighting - CTW). Nous proposons une extension de cette classe de modèles, en introduisant les arbres de contexte parcimonieux, obtenus par fusion de noeuds issus du même parent dans l'arbre. Ces fusions permettent une augmentation radicale de la granularité de la sélection de modèle, permettant ainsi de meilleurs compromis entre complexité du modèle et qualité de l'estimation, au prix d'une extension importante de la quantité de modèles mise en concurrence. Cependant, grâce à une approche bayésienne très similaire à celle employée dans CTM et CTW, nous avons pu concevoir une méthode de sélection de modèles optimisant de manière exacte le critère bayésien de sélection de modèles tout en bénéficiant d'une programmation dynamique. Il en résulte un algorithme atteignant la borne inférieure de la complexité du problème d'optimisation, et pratiquement tractable pour des alphabets de taille inférieure à 10 symboles. Diverses démonstrations de la performance atteinte par cette procédure sont fournies en dernière partie
Markov chains, as a universal model accounting for finite memory, discrete valued processes, are omnipresent in applied statistics. Their applications range from text compression to the analysis of biological sequences. Their practical use with finite samples, however, systematically require to draw a compromise between the memory length of the model used, which conditions the complexity of the interactions the model may capture, and the amount of information carried by the data, whose limitation negatively impacts the quality of estimation. Context trees, as an extension of the model class of Markov chains, provide the modeller with a finer granularity in this model selection process, by allowing the memory length to vary across contexts. Several popular modelling methods are based on this class of models, in fields such as text indexation of text compression (Context Tree Maximization and Context Tree Weighting). We propose an extension of the models class of context trees, the Parcimonious context trees, which further allow the fusion of sibling nodes in the context tree. They provide the modeller with a yet finer granularity to perform the model selection task, at the cost of an increased computational cost for performing it. Thanks to a bayesian approach of this problem borrowed from compression techniques, we succeeded at desiging an algorithm that exactly optimizes the bayesian criterion, while it benefits from a dynamic programming scheme ensuring the minimisation of the computational complexity of the model selection task. This algorithm is able to perform in reasonable space and time on alphabets up to size 10, and has been applied on diverse datasets to establish the good performances achieved by this approach

Les gènes impliquées dans la reproduction évoluent rapidement et sont très souvent soumis à sélection positive. L’objectif de ma thèse a été d’étudier l’évolution de certains de ces gènes, potentiellement impliqués dans le phénomène de spéciation via leur implication dans les barrières prézygotiques.Nos résultats montrent que pour le gène SAL1, impliqué dans la reconnaissance phéromonale chez le porc, trois acides aminés sous sélection positive participent à la liaison de la phéromone spécifique porcine. Nous avons également réalisé l’analyse évolutive des gènes prouvés expérimentalement comme ayant un rôle dans l’interaction spermatozoïde-ovocyte lors de la fécondation. Chacune des dix neuf espèces de vertébrés étudiées présente un profil évolutif particulier pour ces gènes, caractérisé par le gain et la perte de gènes, ainsi que la position des acides aminés sous sélection positive. L’évolution divergente de l’ensemble de ces gènes pourrait être impliquée dans la spéciation ou au moins dans le renforcement des barrières d’espèces.Enfin, le serveur web PhyleasProg a été conçu au cours de la thèse. Cet outil permet désormais aux scientifiques, peu aguerris aux méthodes d’analyses phylogénétiques, d’acquérir simplement et rapidement un grand nombre de résultats sur l’histoire évolutive de leurs gènes d’intérêts
Genes involved in reproduction evolve rapidly and are often under positive selection. The objective of this work was to study the evolution of some of these genes, potentially involved in speciation, through their involvement in prezygotic barriers.Our results show that for the SAL1 gene, involved in pheromonal recognition in pig, three amino acids under positive selection participate in the specific binding of the pig pheromone. We also perform an evolutionary analysis of genes experimentally shown to be involved in the sperm-oocyte interaction during fertilization. Each of the nineteen species studied exhibit a particular pattern of evolution, characterized by gene gains and losses, as well as the position of amino acids under positive selection. The divergent evolution of all these genes could be involved in speciation or at least in the reinforcement of species barriers.Finally, the PhyleasProg web server was designed during the thesis. This tool permits to scientists with no experience in phylogenetic analyses to acquire a large number of results quickly and easily on the evolutionary history of their genes of interest

Dans cette these, nous presentons la forme generale d'un filtre recursif oriente vitesse dont les parametres permettent de regler sa selectivite vis-a-vis d'une vitesse donnee. Une architecture de filtrage, composee d'un ensemble de filtres orientes pour un ensemble de vitesses donnees, est appliquee a une sequence d'images. L'analyse des reponses de chaque filtre nous permet de definir le champ des vitesses apparentes de la sequence. Dans un premier temps, en rapprochant les methodes d'estimation du mouvement qui exploitent le principe de correlation et la structure biologique du systeme visuel animal, nous decrivons la structure non recursive d'un filtre selectif. Nous validons de maniere theorique la propriete de selectivite du filtre en etudiant la transformee de fourier de son expression mathematique. Afin de reduire le nombre d'operations elementaires necessaires au calcul de la reponse d'un filtre, nous modifions la definition precedente afin d'aboutir a une formulation recursive. Nous implantons une architecture de filtrage fonde sur une structure particuliere des filtres recursifs. Nous precisons les demarches a suivre pour concevoir un banc de filtres qui nous permette de rechercher un ensemble fini de vitesses. Nous appliquons la methode sur plusieurs sequences d'images de synthese dont certains champs des vitesses apparentes presentent des discontinuites.