Application of RNA Bioinformatics in decoding RNA structure and regulation

by Yu Zhou

Doctoral thesis in Informatique

Under the supervision of Alain Denise and Yi Zhang.

defended on 2008

in Paris 11 and the jointly supervising institution Wuhan university , in a partnership with Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Abstract

    My thesis focuses on the application of RNA bioinformatics analysis to solve the problems originated from biological requirements, ranging from structure prediction, common structure identification, microRNA target discovery, splicing regulation prediction, and RNA design (inverse folding). The first chapter concerns the establishment of an iterative method for the secondary structure prediction of group I introns including pseudo-knots, and the development of a comprehensive group I intron sequence and structure database. In the second chapter, I describe my work on bioinformatics analysis of the Pyrrolysine (Pyl, 22nd amino acid) insertion structure in Pyl-associated genes in archaea. The third and fourth chapters are devoted to develop two methods of experimental data analysis for identification of micro-RNA target sites, and for determination of binding sites of a RNA binding protein implicated in pre-mRNA splicing, independently. Finally, the fifth chapter presents an algorithm for RNA design under motif constraints, involving manipulation of automata and context-free grammars.

  • Alternative Title

    Approches bioinformatiques pour l'étude de la structure et de la régulation des ARN


  • Abstract

    Ma thèse porte sur le développement de méthodologies informatiques et bioinformatiques pour résoudre des problèmes provenant de questions biologiques liées à l’ARN, telles que la prédiction de structures, l’identification de structures communes, la découverte de cibles des micro-ARN, la prédiction de la régulation de l’épissage, et le design (ou repliement inverse) d'ARN. Le premier chapitre concerne la mise en place d’une méthode itérative pour la prédiction des structures secondaires des introns de groupes 1, incluant les pseudo-nœuds, et la développement d’une base de données complète sur les introns de groupe 1. Dans le deuxième chapitre, je décris mon travail sur l’analyse bioinformatique de la structure des sites d’incorporation de la Pyrrolysine, le 22ème acide aminé, dans des gènes d’archae. Les troisième et quatrième chapitres sont consacrés au développement et à la mise en œuvre de deux méthodes d’analyse de données expérimentales pour la recherche, dans les séquences d’ARN, de cibles de micro-ARN, et de sites de fixation de protéines impliquées dans le processus d’épissage des introns. Enfin, le cinquième chapitre présente un algorithme de design de structures d’ARN avec des contraintes de motifs, faisant appel à des manipulations d’automates et de grammaires non contextuelles.

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Informations

  • Details : 1 vol. (IV-XI-159 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 142-156

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  • Library : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Available for PEB
  • Odds : 0g ORSAY(2008)234
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