Exploration et inférence du réseau de régulation de la transcription de la bactérie symbiotique intracellulaire à génome réduit, Buchnera aphidicola

by Lilia Brinza

Doctoral thesis in Méthodes en bioinformatique moléculaire

Under the supervision of Hubert Charles and Christian Gautier.

defended on 2010

in Lyon, INSA .

  • Alternative Title

    = Exploration and inference of the transcription regulatory network of the symbiotic, genome reduced, intracellular bacteria, Buchnera aphidicola


  • Abstract

    This thesis is a systemic study of the gene transcription regulation in Buchnera aphidicola, the intracellular obligatory symbiont of the peaaphid, Acyrthosiphon pisum. Several previous experimental studies showed that the bacterium provides to aphid the complementary nutrients absent from its diet, and that Buchnera adapts the supplying to the host demand. Nevertheless, the mechanisms underlying this regulation remain unknown. Our study is composed of four parts. The first one draws up an inventory of the transcription machinery of Buchnera. In the second part, we analyse the Buchnera dynamic genomic architecture, i. E. The organization and the evolution of its operon map. Ln this context, we developed a Bayesian operon predictor (Dis Ter), adapted to the Buchnera model, which allowed us to propose a new Buchnera operon map. In the third part, we analysed the sequence-dependent structural properties of the bacterium genome. The results of theses three analyses, which fall within a bottom-up approach, allowed us to build a first mode! of Buchnera aphidicola transcription regulatory network. Finally, the last part followed a top-down modelling approach. We developed a new method for the inference of gene networks named IGOIM and using gene expression data as input data. IGOIM was tested and validated on simulated gene expression data.


  • Abstract

    Cette thèse est une étude systémique de la régulation de la transcription des gènes de la bactérie Buchnera aphidicola vivant en symbiose intracellulaire obligatoire avec le puceron du pois, Acyrthosiphon pisum. Plusieurs études expérimentales antérieures sur ce modèle de symbiose attestent d'une part que la bactérie fournit à son hôte le complément nutritionnel qu'il ne trouve pas dans son alimentation, et d'autre part, que la bactérie adapte cette fourniture aux variations de la demande de son hôte, les mécanismes impliqués dans cette régulation demeurant relativement obscurs. Nous avons structuré notre analyse de la régulation de la transcription chez Buchnera en quatre parties. La première dresse l'inventaire de la machinerie transcriptionnelle de Buchnera. La deuxième partie analyse l'architecture génomique de Buchnera, i. E. L'organisation et l'évolution de sa carte opéronique. Pour cette étude, nous avons été amenés à développer une méthode bayésienne de prédiction d'opérons adaptée à Buchnera, ce qui nous a permis de proposer une nouvelle carte opéronique de la bactérie. La troisième partie porte sur les propriétés structurelles séquence-dépendantes du chromosome de Buchnera. Les résultats obtenus à l'Issue de cette approche ascendante, nous ont amené à construire un premier modèle de réseau de la régulation transcriptionnelle chez Buchnera. Enfin, la quatrième partie est un travail de modélisation suivant une approche descendante. Il s'agit du développement d'une méthode d'inférence de réseau de régulation à partir de données d'expression que nous avons appelée IGOIM. Cette méthode a été validée sur des jeux de données simulées et de la littérature.

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Informations

  • Details : 1 vol. (251 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 219-242

Where is this thesis?

  • Library : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Available for PEB
  • Odds : C83(3639)
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