Probleme pratique de statistique n° pps067 L'usage du code genetique chez Borrelia garinii

Description

Niveau: Supérieur, Master, Bac+5
Probleme pratique de statistique n° pps067 L'usage du code genetique chez Borrelia garinii Anamaria Necs¸ulea (M2 - EEB - 2005) 10 mai 2008 832 genes de Borrelia garinii contre 64 codons pour 20 acides ami- nes : Anamaria Necs¸ulea introduit a un probleme difficile. Quelles variables permettent une prediction de l'usage du code ? Pour un premier acces a seqinr ? Pour sortir des sentiers battus de l'AFC ? Table des matieres 1 Introduction 2 1.1 L'analyse de l'usage du code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2 L'organisme etudie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 Problematique 2 3 Description des donnees 3 4 Lecture des donnees 3 References 6 1

• numero d'accession genbank


• indice d'adaptation des codons


• lecture des donnees


• sequences codantes de borrelia garinii


• usage du code


• genes


• localisation des genes sur le chro- mosome


• codon


• acide amine

Sujets

• Europe
• Acide aminé

Informations

• Publié par: rasum
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• Langue: Français

Extrait

 pps067 Probl`emepratiquedestatistiquen L’usageducodege´ne´tiquechezBorrelia garinii

AnamariaNec¸sulea(M2-EEB-2005) 10mai2008

832ge`nesdeBorrelia gariniicontre 64 codons pour 20 acides ami- n´es:AnamariaNec¸suleaintroduit`aunprobl`emedifficile.Quelles variablespermettentunepr´edictiondel’usageducode?Pourun premieracc`esa`seqinr? Pour sortir des sentiers battus de l’AFC ?

Tabledesmati`eres 1 Introduction2 1.1 L’analysede l’usage du code .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.2L’organisme´etudie´..........................2 2Proble´matique2 3Descriptiondesdonn´ees3 4Lecturedesdonne´es3 Re´f´erences6

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AnamariaNecs¸ulea(M2-EEB-2005)

1 Introduction 1.1 L’analysede l’usage du code Lanaturede´g´enere´educodeg´ene´tiquefaitquelaplupartdesacidesami- ne´speuventeˆtrecode´sparplusieurscodons(tripletsdenucleotides),quel’on appellealorssynonymes.Touslescodonssynonymesnesontpasutilis´es`ala mˆemefr´equence,etchaqueesp`eceasonproprepatternd’usageducode[4]. Pourcertainesespe`ces,l’usageducodepeuts’expliquerparuneapproche s´electionniste:lechoixdescodonssynonymesestfaitdefa¸cona`optimiserl’ef- ficacit´edelatraduction.Eneffet,pourtraduirelesARNmenprote´inesilfaut passerparl’interm´ediairedesARNdetransfert,quiontdesabondancesdif- fe´rentesa`l’int´erieurdelacellule.Ainsi,uncodonreconnuparunARNttr`es abondantserapre´f´ere´(danslesg`enesfortementexprime´s)carilaugmentela vitessedetraduction.Cettehypoth`esea´ete´valid´eeparl’observationd’unecor- re´lationentrel’expressivit´edesg`enesetlebiaisd’usageducode[6]. Dans d’autres cas, la pression de mutation peut fournir une explication vrai- semblabledel’usageducode.Lacompositionennucl´eotidesA,C,G,Td’unge´- nomeseracorr´el´eeaveclespr´efe´rencesentrelesdiff´erentscodonssynonymes[1].

L’usage global (synonyme et non-synonyme) des codons inclut un effet au niveaudesacidesamine´s.Parexemple,selonlanaturedesprote´inesetleur localisationsub-cellulaire,ilyauraunepre´fe´rencepourdesacidesamin´eshy- drophiles ou hydrophobes.

Danscertainessituationsparticuli`eres(commeparexemplepourlesbact´e- ries du genreChlamydiaou pourBorrelia burgdorferi), un facteur important qui d´etermineralepatternd’usageducodeseralalocalisationdesg`enessurlechro- mosome,relative`al’origineder´eplication.Ainsi,lesge`nesquisetrouventsur le brinleadingtponerisˆesmleasnodocsemxueceuqsindubr’ntulilagging[8].

1.2L’organismee´tudie´ Lesbacte´riesdugenreBorreliasetisarapsesedSsip,lcsas,sontderoch`ete quiprovoquentchezl’hommelamaladiedeLyme(ouborr´eliose).Leg´enomede Borrelia gariniite´a,epomece´re´anepr´sturnEeedu.]lIuqei,ments´equenc´e[3 estcompos´ed’unchromosomeline´airede904246pairesdebases,ainsiquede plusieurs plasmides. Du point de vue de la topologie du chromosome, lesBorre- liaents,ieert´s`osipque´gtnedemelare´ndeinacsbontiseaueenupecxnesetnetrepr´ des chromosomes circulaires.

2Probl´ematique Cejeudedonn´eesdevraitpermettreder´epondrea`plusieursquestions.

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2.7.0(2008-04-22)–pps067.rnw–Page2/6–Compile´le2008-05-10 S. Penel, URL :http://pbil.univ-lyon1.fr/R/pps/pps067.pdf

AnamariaNec¸sulea(M2-EEB-2005)

Toutd’abord,ondoitsedemanderquelssontlesfacteursquire´gissentl’usage ducodechezcetorganisme.Est-cequelapressiondese´le´ction(e´valu´eeparla corr´elationentrelebiaisd’usageducodeetleniveaud’expressiondesge`nes) primesurlapressiondemutation(de´te´rmin´eeparl’effetdelacompositionen bases),oulecontraire?Est-cequelahydrophobicite´desacidesamin´esaun effet au niveau de l’usage des codons?

Enmˆemetemps,onpeuts’interrogersurlavalidite´del’indiced’adaptation descodonsdanscettesituation.Bienquenousl’ayonsde´fini`apartirdesge`nes fortementexprime´s(codantpourdesprot´einesribosomiques),ilpeutyavoir deseffetsdeconfusion,suiteauxquelsleCAIneseraitpasbienaproprie´pour de´crirel’expressivit´edesg`enes.

Etfinalement,onpourras’inte´resser`al’effetdupositionnementdesge`nes sur les deux brins du chromosome sur l’usage des codons.

3Descriptiondesdonne´es Lesse´quencescodantesdeBorrelia gariniicu´eerp´´entert´ritredsee´apa`o labanquededonn´eesGenBank,graˆceausyst`emed’inte´rrogationdesbanques WWW-Querypl`etesetdelonguneeccsdonaetcsmoleeuntmesslequ´erue[S.]7 supe´rieurea`150pairesdebasesonte´te´conserve´es. Lejeudedonn´eesfinalcomprend832g`enesprote´iques.Lesfr´equencesdes codonsonte´te´calcule´espourchaquege`ne,ainsiquelescontenusenG+Cetles indices de hydropathie de Kyte et Doolittle [5]. L’origineder´eplicationduchromosomea´ete´localis´eegrˆace`aOriloc[2], pourensuited´eterminerlapositiondechaqueg`enesurlesbrinsleadingou lagging.

Fautededonne´esd´ecrivantl’abondancedesARNtetlesniveauxd’expres- siondesge`neschezBorrelia gariniitiauon,’iels´liscodnsdeonsdea’dncitaoiadtp ouCAI[9].Cetindiceutiliseunensembledeg`enespourlesquelsonsupposeun fortniveaud’expression(icilesprote´inesribosomiques)pour´evaluerl’apport dechaquecodona`l’expressivit´e.Pourchaquege`neoncalculeensuiteunscore enfonctiondesfr´equencesdescodons.Lesg`enesquiontunCAIfortdevraient avoir aussi un fort niveau d’expression, et inversement pour les CAI faibles.

4Lecturedesdonne´es Le tout est disponible dans l’objetpps067. load(url("http://pbil.univ-lyon1.fr/R/pps/pps067.rda")) names(pps067) [1] "codons" "info""rib"

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2.7.0(2008-04-22)–pps067.rnw–Page3/6–Compil´ele2008-05-10 S. Penel, URL :http://pbil.univ-lyon1.fr/R/pps/pps067.pdf