Comparaison de séquences répétées en tandem et application à la génétique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2003

Tandem Repeats Comparison and Application to Genetics

Comparaison de séquences répétées en tandem et application à la génétique

Résumé

Tandem repeats consists of a heterogeneous tandem array of a repeat unit. Microsatellites and minisatellites belong to this class of genetic sequences. In this thesis, we deal with the problem of alignment of tandem repeats under a specific evolutionary model. This model, termed sse, involves 5 operations : mutation, insertion and deletion (the classical operations in string alignment) plus tandem amplification and tandem contraction. An amplification duplicates a character to produce
an identical character next to it. Contraction removes a character if and only if it is next to an identical character. The amplification (resp. contraction) is said "of arity n and order m" if it copies (resp. deletes) m motifs n times. We propose an algorithm to compute the distance between two tandem repeats under the SSe model where amplifications and contractions are of arity 1 and order 1. This problem is difficult because of the non-commutativity of operations. We have integrated our algorithm in a software named MS Align. It is the first software to align minisatellites maps. We have study biological data from human minisatellite MSY1. Our evolutionary model well fit this kind of DNA sequences. We have construct phylogenetic trees similar to those constructed with other markers on Y chromosome. We observed that our tree shows a better resolution. A part of this thesis is devoted to the general problem obtained when relaxing the constraints on amplifications and contractions.
Les séquences répétées en tandem sont constituées de motifs adjacents. Elles constituent une classe de séquences génétiques dont font partie microsatellites et minisatellites. Dans cette thèse, nous traitons le problème de la comparaison de séquences répétées en tandem sous un modèle évolutif particulier. Plus précisément, nous nous intéressons au problème de leur alignement dans lequel, en plus des trois opérations classiques, mutation, insertion et délétion, nous considérons l'amplification en tandem et la contraction en tandem. L'amplification copie un facteur de la séquence, c'est-à-dire un ou plusieurs caractère(s), et met le ou les exemplaire(s) du facteur copié à côté du facteur original, la contraction est l'événement inverse. L'amplification (resp. la contraction) est dite « n-aire d'ordre m », si elle copie (resp. retire) m motif(s) n fois. Nous proposons une méthode donnant un score d'alignement, qui est une métrique, entre deux séquences répétées en tandem, sous un modèle comprenant les cinq opérations précédemment citées où l'amplification et la contraction sont unaires d'ordre 1. Le problème est difficile car les opérations ne sont pas commutatives. Notre solution fait appel à de l'algorithmique de graphe. Nous avons réalisé un programme nommé MS_Align qui implémente cette méthode. Il s'agit du premier programme capable d'aligner des cartes de minisatellites. À l'aide de ce programme, nous avons étudié des données biologiques provenant du minisatellite humain MSY1. Comme nous le montrons, notre modèle évolutif s'applique bien à ce type de séquences d'ADN. Nous avons construit à partir de nos résultats des arbres phylogénétiques semblables à ceux obtenus grâce à d'autres marqueurs du chromosome Y indépendants de MSY1, nos arbres offrent une meilleure résolution. Une partie de cette thèse est consacrée au problème général où nous relaxons les contraintes sur les amplifications et contractions.
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Identifiants

  • HAL Id : tel-00005930 , version 1

Citer

Sèverine Bérard. Comparaison de séquences répétées en tandem et application à la génétique. Autre [cs.OH]. Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00005930⟩
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