RETRACER L ÉVOLUTION DES GÈNES N A D I A EL- M A B R O U K
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- Samuel Chagnon
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1 RETRACER L ÉVOLUTION DES GÈNES N A D I A EL- M A B R O U K
2 Le dogme central de la biologie moléculaire Replication Transcription Translation www. Bioalgorithms.info
3 L ADN ADN: Séquence de 4 nucléotides Purines: Adénine (A), Guanine (G) Pyrimidines: Cytosine (C ), Thymine (T) gcacaaattgttactgaaatagttgagattgtagttataagagtttagtgcgaagcctttggcagtaatgcttactacg tatttgctaaagtaactataatctttgaggaattagaagtagctatgtccttgttatcagttcaatgatatagctaattat tgtatttagcagcaacggtataatgatctgttaatacttaatatgatagagagtggttgttgtgaattgcatagtgtgat atggtcatgtttagcgcaatcaggaagtgtaatattcttcgctcattaataaataagtggattatagaaggcatattga cttatggacggattacttaccgggtgagaaatttgaagtggaatatgcccaatatttatactaataccgatctagtcag attgagaaatgttctaactgtatcattgctaagaattacttactataagtctaaatatcttgttgtatggggggtggtctt tcccctaccaatagtaaatgtaaatctagctcaatttggctttattgtcttgttaaatccgtaattagttaatatggtggt attaaagttacaatattgactaataccgatctaactataatctttgaggaattagaagtagcggccggtatgtccttgtt atcagttcaatgatatagctaattaaccgatctaactataatctttgaggaattagagattagggggsgacagcgttgt ttggacacaacaagtagctatgtccttgttatcagttcaatgatatagctaattaaccgatctaactataatctttgagg aattagaagtagctat
4 L ADN Gène: Partie transcrite en ARN messager, puis traduit en protéine. gcacaaattgttactgaaatagttgagattgtagttataagagtttagtgcgaagcctttggcagtaatgcttactacg tatttgctaaagtaactataatctttgaggaattagaagtagctatgtccttgttatcagttcaatgatatagctaattat tgtatttagcagcaacggtataatgatctgttaatacttaatatgatagagagtggttgttgtgaattgcatagtgtgat ATGgtcatgtttagcgcaatcaggaagtgtaatattcttcgctcattaataaataagtggattatagaaggc atattgacttatggacggattacttaccgggtgagaaatttgaagtggaatatgcccaatatttatactaata ccgatctagtcagattgagaaatgttctaactgtatcattgctaagaattacttactataagtctaaatatctt gttgtatggggggtggtctttcccctaccaatagtaaatgtaaatctagctcaatttggctttattgtcttgtta aatccgtaattagttaatatggtggtattaaagttacaatattgactaataccgatctaactataatctttgagg aattagaagtagcggccggtatgtccttgttatcagttcaatgatatagctaattaaccgatctaactataatctttgag gaattagagattagggggsgacagcgttgtttggacacaacaagtagctatgtccttgttatcagttcaatgatatag ctaattaaccgatctaactataatctttgaggaattagaagtagctat
5 L ADN Gène: Cadre de lecture d un codon «start» à un codon «stop», où chaque triplet (codon) correspond à un acide aminé ATG gtc atg ttt agc gca atc agg aag tgt aat att ctt cgc tca tta ata aat aag tgg att ata gaa ggc ata ttg act tat gga cgg att act tac cgg gtg aga aat ttg aag tgg aat atg ccc aat att tat act aat acc gat cta gtc aga ttg aga aat gtt cta act gta tca ttg cta aga att act tac tat aag tct aaa tat ctt gtt gta tgg ggg gtg gtc ttt ccc cta cca ata gta aat gta aat cta gct caa ttt ggc ttt att gtc ttg tta aat ccg taa tta gtt aat atg gtg gta tta aag tta caa tat TGA
6 ATG gtc atg ttt agc gca atc agg aag tgt aat att ctt cgc tca tta ata aat aag tgg att ata gaa ggc ata ttg act tat gga cgg att act tac cgg gtg aga aat ttg aag tgg aat atg ccc aat att tat act aat acc gat cta gtc aga ttg aga aat gtt cta act gta tca ttg cta aga att act tac tat aag tct aaa tat ctt gtt gta tgg ggg gtg gtc ttt ccc cta cca ata gta aat gta aat cta gct caa ttt ggc ttt att gtc ttg tta aat ccg taa tta gtt aat atg gtg gta tta aag tta caa tat TGA. Val Met Phe Ser Ala Ile Arg Lys Cys Asn
7 +a -b -c +d +e -f -g
8 Familles de gènes a G 1 b 1 c 1 a 1 d 1 e 1 f 1 g 1 h 1 d 1 d 1 1 G2 a 2 b 2 c 2 a 2 d 2 e 2 f 2 d 2 i 2 h 2 g 2 G 3 a 3 d 3 f 3 e 3 d 3 a 3 c 3 d 3 h 3 g 3 b 3 G 4 a 4 d 4 f 4 e 4 d 4 e 4 d 4 a 4 c 4 c' 4 a g 4 4 b 4
9 Familles de gènes G 1 a 1 a 1 G 2 a 2 a 2 G 3 G 4 a 3 a 4 a 3? a 4 a 4
10 Familles de gènes Exemple: RPGR Retinitis pigmentosa GTPase regulator Joue un rôle dans la coloration des yeux. Super-mammal Presque tous les vertébrés en ont une copie, certains plus d une, certains n en ont pas. Super-primate Humanutan Super-rodent Gibbon Orangutan Human Mouse Rat G O, O H M R, R
11 Arbre de gènes G O O M H R R G H O O M R R
12 Réconciliation Extension de l arbre de gènes reflétant une histoire évolutive par spéciations, duplications et pertes en accord avec l arbre d espèces.
13 Réconciliation Réconciliation par LCA: minimise duplications+pertes.
14 Arbre de gènes étiqueté Noeuds étiquetés duplication ou spéciation.
15 Super-mammal Super-primate Super-rodent Humanutan Gibbon Orangutan Human Mouse Rat
16 RPGR Super-mammal Super-primate Super-rodent Humanutan Gibbon Orangutan Human Mouse Rat
17 Duplication = gene creates a copy in its species RPGR1 RPGR Super-mammal RPGR2 Super-primate Super-rodent Humanutan Gibbon Orangutan Human Mouse Rat
18 Speciation = gene "splits" into two descending species RPGR1 RPGR Super-mammal RPGR2 Super-primate Super-rodent Humanutan Gibbon Orangutan Human Mouse Rat
19 RPGR Super-mammal RPGR1 RPGR2 Super-primate Super-rodent Humanutan Gibbon Orangutan Human Mouse Rat
20 RPGR Super-mammal RPGR1 RPGR2 Super-primate Super-rodent Humanutan Gibbon Orangutan Human Mouse Rat
21 RPGR Super-mammal RPGR1 RPGR2 Super-primate Super-rodent Humanutan Gibbon Orangutan Human Mouse Rat
22 RPGR Super-mammal RPGR1 RPGR2 Super-primate Super-rodent Humanutan Gibbon Orangutan Human Mouse Rat
23 RPGR Super-mammal RPGR1 RPGR2 Super-primate Super-rodent Humanutan Gibbon Orangutan Human Mouse Rat
24 RPGR Super-mammal RPGR1 RPGR2 Super-primate Super-rodent Humanutan Gibbon Orangutan Human Mouse Rat
25 RPGR RPGR1 RPGR2 G O O H M R R Duplication Spéciation
26 RPGR RPGR1 RPGR2 G O O H M R R Duplication Spéciation
27 RPGR RPGR1 RPGR2 O M R R G O H Duplication Spéciation
28 RPGR RPGR1 RPGR2 O M R R G O H Duplication Spéciation
29 Orthologues: LCA spéciation O M R R G O H Duplication Speciation
30 Orthologues: LCA spéciation Paralogues: LCA duplication O M R R G O H Duplication Speciation
31 Pourquoi c est important? Conjecture: Les orthologues ont tendance à être similaires en fonction. Certaines banques de données d annotation fonctionnelles considèrent cette conjecture ( COG, eggnog, etc) Quest For Orthologs consortium: "a joint effort to benchmark, improve and standardize orthology predictions through collaboration, the use of shared reference datasets, and evaluation of emerging new methods".
32
33 Buisson de la famille des Apocynaceae (dont les pervenches) qui pousse en zone aride, en particulier en Arabie saoudite. Produit des alkaloïdes en réponse au stress dû à des conditions climatiques difficiles Utilisés en chimiothérapie pour le traitement de la leucémie et le lymphome de Hodgkin's. Très difficile de répliquer les voies métaboliques produisant ces composés chimiques en laboratoire. Important de retrouver les bonnes copies des gènes. Rhazya stricta
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