logo

U bent hier

Waarschuwingsbericht

Opgelet! Dit event heeft al plaatsgehad.

Evolutionary study of the Hox gene family with matrix-based bioinformatics approaches

vrijdag, 27 juni, 2008 - 16:00
Campus: Brussels Humanities, Sciences & Engineering campus
Faculteit: Science and Bio-engineering Sciences
D
2.01
Morgane Thomas-Chollier
doctoraatsverdediging

De Hox transcriptie factoren worden uitvoerig bestudeerd in verschillende domeinen van de moleculaire
en evolutie biologie. De Hox genen behoren tot de familie van de homeobox transcriptie
factoren die gekarakteriseerd worden door een 60 aminozuren lang homeodomein. Deze genen
zijn evolutionair geconserveerd en spelen een cruciale rol in de dierlijke ontwikkeling. In het
bijzonder zijn ze onder andere betrokken in de specificatie van de identiteit van segmenten en in
de pootontwikkeling bij tetrapoden. In vertebraten kan deze familie van genen verdeeld worden
in 14 homologe groepen en de gangbare methoden voor de classificatie van Hox prote¨ınen zijn
gebaseerd op hun homeodomein. De classificatie wordt echter bemoeilijkt door de hoge conservatie
van dit korte domein. Omdat de reconstructie van een fylogenetische boom zeer tijdsintensief
is, is het niet aangewezen om het groeiende aantal Hox sequenties te classificeren. De eerste
doelstelling van deze thesis is daarom om een geautomatiseerde benadering te ontwikkelen om
vertebrate Hox prote¨ınen in hun homologe groepen te classificeren. Deze benadering classificeert
Hox prote¨ınen gebaseerd op hun scores voor een combinatie van algemene prote¨ıne profielen.
Het resulterende programma, HoxPred combineert predictieve accuraatheid en tijdseffici ¨ entie. We
hebben dit programma gebruikt om Hox genen te detecteren en classificeren in verschillende genomen
van teleost vissen. Meer bepaald liet dit ons toe om de evolutionaire geschiedenis van de
HoxC1a genen in teleosten uit te klaren. Globaal gezien kon HoxPred effici ¨ent bijdragen aan de
bio-informatica toepassingen die normaal gezien gebruikt worden om vertebrate Hox sequenties
te annoteren. Dit programma werd dan ge¨evalueerd in niet vertebraten en hoewel dit programma
niet bedoeld was voor de classificatie van ver gerelateerde soorten, toonde HoxPred ook een
grote accuraatheid in bilateria. Het heeft ook inzichten verstrekt in de evolutionaire relaties tussen
de posterieure Hox genen van bilateria, dewelke zeer moeilijk classificeerbaar waren met fylogenetische
bomen. Als transcriptiefactoren reguleren Hox prote¨ınen doelwit genen door specifiek de
cis-regulatorische elementen in het DNA te binden. Maar enkele van deze doelwitgenen werden tot
hiertoe ge¨ıdentificeerd. Een tweede doel van dit werk was dan ook om te evalueren of het mogelijk
is om een computergebaseerde benadering te gebruiken om Hox cis-regulatorische elementen te
detecteren in genomische sequenties. Regulatory Sequence Analysis Tools (RSAT) is een serie
bio-informatica tools bedoeld om cis-regulatorische elementen te detecteren in genomen. Wij hebben
deelgenomen in de ontwikkeling van matrix gebaseerde “pattern-matching” toepassingen in
RSAT. Na een statistische validatie van de pattern-matching scores hebben we ons toegespitst op
een study case gebaseerd op het vertebrate HoxB1 prote¨ıne, dat DNA bindt met zijn co-factoren
Pbx en Meis. Deze studie had als doel om combinaties van cis-regulatorische elementen voor
deze 3 transcriptie factoren te voorspellen.