711 research outputs found
Finding a needle in haystack: the Eukaryotic selenoproteome
No full textLes selenoproteïnes constitueixen una família diversa de proteïnes, caracteritzada per la presència del Seleni (Se), en forma de l'amino àcid atípic, la selenocisteïna (Sec). La selenocisteïna, coneguda com l'amino àcid 21, és similar a la cisteïna (Cys) amb un àtom de seleni en lloc de sofre (S). Les selenoproteïnes són els responsables majoritaris dels efectes biològics del seleni i s'ha observat que poden estar implicades en la infertilitat masculina, el càncer, algunes malalties coronàries,l'activació de virus latents i l'envelliment. La selenocisteïna es codifica pel codó UGA, normalment codó de parada (STOP). Per a la recodificació correcta del UGA són necessaris diversos factors. A la part 3' de la regió no traduïda (UTR) dels transcrits dels gens de selenoproteïnes en organismes eucariotes s'hi troba una estructura de "stem-loop" anomenada SECIS. La proteïna SBP2 interactua amb el SECIS, així com amb el ribosoma, i forma un complex amb el factor d'elongació EFsec i el tRNA de la selenocisteïna, el tRNASec. Donat que el codó TGA normalment significa fi de la traducció, les formes tradicionals de cerca de gens no el reconeixen com a codó codificant. Per aquesta raó ha estat necessari desenvolupar una metodologia específica per a la predicció de gens de selenoproteïnes. En els últims anys, hem contribuït a la descripció del selenoproteoma eucariota amb el descobriment de noves famílies (Castellano et al., 2005), amb l'elaboració de nous mètodes (Taskov et al., 2005; Chapple et al., 2009) i l'anotació de diferents genomes (Jaillon et al., 2004; Drosophila 12 genomes Consortium, 2007; Bovine Genome Sequencing and Analysis Consortium, 2009). Finalment, hem identificat el primer animal que no té selenoproteïnes (Drosophila 12 genomes Consortium, 2007; Chapple and Guigó, 2008), un descobriment soprenent donat que, fins el moment, es creia que les selenoproteïnes eren essencials per la vida animal.Selenoproteins are a diverse family of proteins containing the trace element Selenium (Se)in the form of the non-canonical amino acid selenocysteine (Sec). Selenocysteine, the 21st amino acid, is similar to cysteine (Cys)but with Se replacing Sulphur. In many cases the homologous gene of a known selenoprotein is present with cysteine in the place of Sec in a different genome. Selenoproteins are believed to be the effectors of the biological functions of Selenium and have been implicated in male infertility, cancer and heart diseases, viral expression and ageing. Selenocysteine is coded by the opal STOP codon (TGA). A number of factors combine to achieve the co-translational recoding of TGA to Sec. The 3' Untranslated regions (UTRs) of eukaryotic selenoprotein transcripts contain a stem-loop structure called a Sec Insertion Sequence (SECIS) element. This is recognised by the Secis Binding Protein 2 (SBP2), which binds to both the SECIS element and the ribosome. SBP2, in turn, recruits the Sec-specific Elongation Factor EFsec, and the selenocysteine transfer RNA, tRNASec. The dual meaning of the TGA codon means that selenoprotein genes are often mispredicted by the standard annotation pipelines. The correct prediction of these genes, therefore, requires the development of specific methods. In the past few years we have contributed significally to the description of the eukaryotic selenoproteome2 with the discovery of novel families (Castellano et al., 2005), the elaboration of novel methods (Taskov et al., 2005; Chapple et al., 2009) and the annotation of different genomes (Jaillon et al., 2004; Drosophila 12 genomes Consortium, 2007; Bovine Genome Sequencing and Analysis Consortium, 2009). Finally, and perhaps most importantly, we have identified the first animal to lack selenoprotein genes (Drosophila 12 genomes Consortium, 2007; Chapple and Guigó, 2008). This last finding is particularly surprising because it had previously been believed that selenoproteins were essential for animal life.Programa de doctorat en Biomedicin
The expedition of Humphry Clinker. [electronic resource] : By the author of Roderic [sic] Random. In two volumes. ... Cooke's edition. Embellished with superb engravings.
No full textAuthor of Roderic Random = Tobias George Smollett.- Plates are dated 1794.Electronic reproduction.English Short Title Catalog,Reproduction of original from British Library
Gene expression variation and constraint across organs and species
No full textMice are the premier model organisms to study human biology and disease, but there is still debate about the extent to which molecular mechanisms are conserved between human and mouse. With the advance of next-generation sequencing technologies, comparative transcriptomics can be carried out at unprecedented resolution. In this thesis we confirm findings that human and mouse transcriptomes are globally conserved and we identify and characterize the properties of a core set of genes with constrained expression between the two species. Additionally, we show that clustering of gene expression across humans, mice and other vertebrates across multiple tissues depends on which genes and samples are included. Finally, we analyze gene expression of primary cells in human to understand how functional units of organs contribute to the expression of an organ as a whole. Indeed, profiling entire organs constitutes one of the main limitations of current comparative studies.Los ratones son los principales organismos modelos para estudiar la biología y las enfermedades humanas, pero aún está en debate el nivel de conservación molecular entre humanos y ratones. Con el progreso de las tecnologías de secuenciación masiva, la transcriptómica comparativa ha llegado a una resolución sin precedentes. En esta tesis confirmamos que los transcriptomas de humano y ratón están globalmente conservados y identificamos y caracterizamos las propiedades de un conjunto de genes con expresión parecida entre las dos especies. Además, demostramos que diferentes tejidos de humanos, ratones y otros vertebrados se agrupan en base a su expresión génica segón los genes y las muestras incluidas en el análisis. Finalmente, analizamos la expresión génica de líneas celulares primarias humanas para investigar cómo las unidades funcionales de los órganos afectan la expresión de todo un órgano entero. De hecho, los estudios comparativos actuales tienen como limitación que se basan en datos de órganos enteros.Programa de doctorat en Biomedicin
Epigenetic regulation of the transcriptome
No full textWe have monitored the transcriptome and the epigenome of human pre-B cells transdifferentiating into macrophages. Analysis of these data provides a general framework to understand the relationship between gene expression and chromatin. We have observed widespread uncoupling of gene expression and epigenetic features during transdifferentiation, with several genes characterized by unvaried chromatin state throughout the process, irrespective of changes in gene expression. Nevertheless, we report a strong association between transcription and chromatin marking of promoter regions at the time of initial gene activation. We have also analyzed the genomic location of distal regulatory elements in developmental and adult samples, and found that tissue-specific enhancer signatures in the human genome tend to accumulate within introns, while those shared among tissues are more frequently intergenic. By focusing on intronic segments, we have additionally uncovered both constraint and variation in the timing of splicing, with a subset of introns that switch from co-transcriptional to post-transcriptional splicing across distinct cell types.Hemos monitorizado el transcriptoma y el epigenoma de células pre-B durante su transdiferenciación en macrófagos. El análisis de estos datos proporciona un marco general para comprender la relación entre la expresión génica y la cromatina. Observamos un desacoplamiento generalizado entre la expresión génica y las marcas epigenéticas durante la transdiferenciación, con multitud de genes caracterizados por un único estado de la cromatina, independientemente de los cambios en su expresión. No obstante, encontramos una fuerte asociación entre la transcripción y las marcas de la cromatina en los promotores durante la activación inicial de los genes. También hemos estudiado la localización genómica de elementos reguladores distales (enhancers), en muestras obtenidas tanto de tejidos embrionarios como adultos, encontrando que los enhancers específicos de tejido tienden a estar situados en los intrones, mientras que aquellos compartidos entre tejidos son, a menudo, intergénicos. Por último, centrándonos en el estudio de los intrones, hemos identificado tanto conservación como variabilidad en la temporalidad del splicing, con un subconjunto de intrones que cambian de splicing co-transcripcional a post-transcripcional en distintos tipos celulares.Programa de doctorat en Biomedicin
NeighborNet: an agglomerative method for the construction of planar phylogenetic networks
No full textWe introduce NeighborNet, a network construction and data representation method that combines aspects of the neighbor joining (NJ) and SplitsTree. Like NJ, NeighborNet uses agglomeration: taxa are combined into progressively larger and larger overlapping clusters. Like SplitsTree, NeighborNet constructs networks rather than trees, and so can be used to represent multiple phylogenetic hypotheses simultaneously, or to detect complex evolutionary processes like recombination, lateral transfer and hybridization. NeighborNet tends to produce networks that are substantially more resolved than those made with SplitsTree. The method is efficient (O(n3) time) and is well suited for the preliminary analyses of complex phylogenetic data. We report results of three case studies: one based on mitochondrial gene order data from early branching eukaryotes, another based on nuclear sequence data from New Zealand alpine buttercups (Ranunculi), and a third on poorly corrected synthetic data
Finding a needle in haystack: the Eukaryotic selenoproteome
No full textLes selenoproteïnes constitueixen una família diversa de proteïnes, caracteritzada per la presència del Seleni (Se), en forma de l'amino àcid atípic, la selenocisteïna (Sec). La selenocisteïna, coneguda com l'amino àcid 21, és similar a la cisteïna (Cys) amb un àtom de seleni en lloc de sofre (S). Les selenoproteïnes són els responsables majoritaris dels efectes biològics del seleni i s'ha observat que poden estar implicades en la infertilitat masculina, el càncer, algunes malalties coronàries,l'activació de virus latents i l'envelliment. La selenocisteïna es codifica pel codó UGA, normalment codó de parada (STOP). Per a la recodificació correcta del UGA són necessaris diversos factors. A la part 3' de la regió no traduïda (UTR) dels transcrits dels gens de selenoproteïnes en organismes eucariotes s'hi troba una estructura de "stem-loop" anomenada SECIS. La proteïna SBP2 interactua amb el SECIS, així com amb el ribosoma, i forma un complex amb el factor d'elongació EFsec i el tRNA de la selenocisteïna, el tRNASec. Donat que el codó TGA normalment significa fi de la traducció, les formes tradicionals de cerca de gens no el reconeixen com a codó codificant. Per aquesta raó ha estat necessari desenvolupar una metodologia específica per a la predicció de gens de selenoproteïnes. En els últims anys, hem contribuït a la descripció del selenoproteoma eucariota amb el descobriment de noves famílies (Castellano et al., 2005), amb l'elaboració de nous mètodes (Taskov et al., 2005; Chapple et al., 2009) i l'anotació de diferents genomes (Jaillon et al., 2004; Drosophila 12 genomes Consortium, 2007; Bovine Genome Sequencing and Analysis Consortium, 2009). Finalment, hem identificat el primer animal que no té selenoproteïnes (Drosophila 12 genomes Consortium, 2007; Chapple and Guigó, 2008), un descobriment soprenent donat que, fins el moment, es creia que les selenoproteïnes eren essencials per la vida animal.Selenoproteins are a diverse family of proteins containing the trace element Selenium (Se)in the form of the non-canonical amino acid selenocysteine (Sec). Selenocysteine, the 21st amino acid, is similar to cysteine (Cys)but with Se replacing Sulphur. In many cases the homologous gene of a known selenoprotein is present with cysteine in the place of Sec in a different genome. Selenoproteins are believed to be the effectors of the biological functions of Selenium and have been implicated in male infertility, cancer and heart diseases, viral expression and ageing. Selenocysteine is coded by the opal STOP codon (TGA). A number of factors combine to achieve the co-translational recoding of TGA to Sec. The 3' Untranslated regions (UTRs) of eukaryotic selenoprotein transcripts contain a stem-loop structure called a Sec Insertion Sequence (SECIS) element. This is recognised by the Secis Binding Protein 2 (SBP2), which binds to both the SECIS element and the ribosome. SBP2, in turn, recruits the Sec-specific Elongation Factor EFsec, and the selenocysteine transfer RNA, tRNASec. The dual meaning of the TGA codon means that selenoprotein genes are often mispredicted by the standard annotation pipelines. The correct prediction of these genes, therefore, requires the development of specific methods. In the past few years we have contributed significally to the description of the eukaryotic selenoproteome2 with the discovery of novel families (Castellano et al., 2005), the elaboration of novel methods (Taskov et al., 2005; Chapple et al., 2009) and the annotation of different genomes (Jaillon et al., 2004; Drosophila 12 genomes Consortium, 2007; Bovine Genome Sequencing and Analysis Consortium, 2009). Finally, and perhaps most importantly, we have identified the first animal to lack selenoprotein genes (Drosophila 12 genomes Consortium, 2007; Chapple and Guigó, 2008). This last finding is particularly surprising because it had previously been believed that selenoproteins were essential for animal life.Programa de doctorat en Biomedicin
Annotation of Full-Length Long Noncoding RNAs with Capture Long-Read Sequencing (CLS).
No full textMetazoan genomes produce thousands of long-noncoding RNAs (lncRNAs), of which just a small fraction have been well characterized. Understanding their biological functions requires accurate annotations, or maps of the precise location and structure of genes and transcripts in the genome. Current lncRNA annotations are limited by compromises between quality and size, with many gene models being fragmentary or uncatalogued. To overcome this, the GENCODE consortium has developed RNA capture long-read sequencing (CLS), an approach combining targeted RNA capture with third-generation long-read sequencing. CLS provides accurate annotations at high-throughput rates. It eliminates the need for noisy transcriptome assembly from short reads, and requires minimal manual curation. The full-length transcript models produced are of quality comparable to present-day manually curated annotations. Here we describe a detailed CLS protocol, from probe design through long-read sequencing to creation of final annotations
Modelling splicing
No full textL’Splicing de les molècules d’ARN és el procés pel qual les seqüències interposades (“introns”) s’eliminen, i les seqüències restants es concatenen per a formar l’ARN madur. La investigació recent mostra que gairebé tots els gens amb splicing es veuen afectats per splicing alternatiu. Aquí, en primer lloc definim la longitud mínima d’un oligomer d’ARN per a funcionar com a lloc d’unió d’un factor d’splicing. A continuació, explorem la capacitat d’aquests oligomers per a predir estructures completes exó-intró. Destaquem els oligomers que són més informatius per a això, i demostrem que la mateixa precisió com en enfocaments anteriors es pot aconseguir amb menys oligomers. L’observació de que aquest enfocament és lluny de predir amb exactitud tota l’estructura exó-intró ens va portar a investigar els factors que juguen un paper en l’splicing co-transcripcional. Demostrem que els nucleosomes es col.loquen preferentment en els exons i plantegem la hipòtesi que juguen un paper en les decisions de l’splicing. A continuació, introduïm el “completed splicing index” i concluem que l’splicing co-transcripcional és molt generalitzat. A més, l’splicing co-transcripcional mostra vincles amb l’organització de la cromatina. A la llum d’aquests resultats, es van supervisar els canvis de la cromatina en exons diferencialment inclosos en dos teixits. Hem descobert una varietat de marques de les histones, però no totes, mostrant un comportament significativament diferent en els exons més inclosos i més exclosos. Las marques més destacades que apareixen són H3K9ac i dos estats de metilació de lisina 4.Splicing of RNA molecules is the process, by which intervening sequences (“introns”) in the primary transcript are excised, and the remaining sequences (“exons”) are concatenated to form the mature RNA. Recent evidence shows that almost all spliced genes are affected by alternative splicing. Here, we define the minimal length of RNA oligomers that can sensibly be called splicing factor binding sites. Then, we explore the capacity of these oligomers to predict complete exon-intron structures. We highlight those oligomers that are most informative for this and show, that equal accuracy as in previous approaches can be achieved with less RNA oligomers. The observation, that this approach falls short of accurately predicting the entire exon-intron structure, led us to investigate determinants linked to co-transcriptional splicing. We show that nucleosomes are preferentially positioned on exons and hypothesize that they play a role in splicing decisions. We then introduce the “completed splicing index” and conclude that co-transcriptional splicing is very wide-spread in humans. Furthermore co-transcriptional splicing exhibits links to chromatin organization. In the light of these results, we go on to monitor chromatin changes on differentially included exons in pair-wise tissue comparisons. We find a variety of histone marks, but not all, showing significantly different behavior on up- and downregulated exons. The most prominently appearing marks are H3K9ac and two lysine 4 methylation states.Programa de doctorat en Biomedicin
Selenoproteins across the tree of life: Methods and applications
No full textLa selenocïsteina és coneguda com a l'aminoàcid 21. Les selenoproteïnes incorporen selenocïsteina en resposta a codons UGA específics mitjançant un mecanisme de recodificació, el qual és present en els tres dominis de la vida, però no en tots els organismes. Els programes estàndard per a la predicció de gens consideren UGA només com a codó stop, per aquesta raó l'anotació de selenoproteínes és, generalment, incorrecte. Hem desenvolupat mètodes computacionals per a la predicció de selenoproteïnes. Mitjançant l'aplicació d'aquestes i altres eines, hem caracteritzat selenoproteïnes a través de l'Arbre de la Vida, on hem observat una evolució dinàmica en la utilització de selenocïsteina en els diferents llinatges. Hem caracteritzat l'abundància i distribució de selenoproteïnes en el microbioma humà. Hem caracteritzat les selenoproteïnes presents a Lokiarchaeota, les quals presenten trets eucariòtics. Finalment hem dedicat especial atenció als insectes, en els quals una progressiva reducció en el nombre de selenoproteïnes culminà en múltiples extincions de selenoproteïnes en esdeveniments evolutius independents.Selenocysteine is known as the 21st amino acid. Selenoproteins incorporate selenocysteine in response to specific UGA codons through a recoding mechanism, which present in the three domains of life, but not in all organisms. Standard gene prediction programs consider UGA only as stop, and selenoproteins are normally misannotated. We have developed computational methods for prediction of selenoproteins. By applying these and other tools, we have characterized selenoproteins across the Tree of Life, showing a diverse evolution of the utilization of selenocysteine in different lineages. We have characterized the abundance and distribution of selenoproteins in the human microbiota. We characterized the selenoproteins in Lokiarchaeota, which have some eukaryotic-like features. Finally we gave special attention to insects, in which a progressive reduction in the number of selenoproteins culminated in multiple independent selenoprotein extinctions.Programa de doctorat en Biomedicin
- …
