La diversification de la production, par la domestication de nouvelles espèces de poissons, constitue l’une des solutions pour une aquaculture durable. Dans ce contexte, l’élevage de la perche Eurasienne, Perca fluviatilis, s’est bien développé ces dernières années permettant aujourd’hui une production stable et croissante. Le progrès de la filière requiert, la mise en œuvre de programmes de sélection génétique pour améliorer, entre-autres, la croissance, la reproduction, et la résistance aux maladies. Pour ce faire, la caractérisation génétique des stocks de poisson actuellement en élevage est un pré-requis indispensable afin d’évaluer si la variabilité génétique est suffisante. Au cours de ce travail, nous avons analysé la variabilité génétique entre les populations sauvages de deux lacs alpins (lacs Léman et Neuchâtel) dont les populations sont utilisées comme fondatrices par les perciculteurs et les stocks de deux fermes d’élevage. Nous avons trouvé une seule population panmictique dans le lac Léman, alors que deux sous-populations ont été identifiées dans le lac Neuchâtel et dont la variabilité génétique est plus forte. Par contre, ces populations sauvages ne sont pas représentées dans les stocks d’élevage bien qu’elles étaient utilisées pour fonder les stocks de géniteurs. De plus, la variabilité génétique est plus forte dans les populations captives. Entre les géniteurs et leurs descendances, la diversité génétique n’a pas diminué malgré une faible augmentation de la consanguinité. Ainsi, ce travail permettra aux perciculteurs de mettre en place une réelle gestion génétique de leurs cheptels et par la suite de développer des programmes de sélection. De plus, il a permis de mieux comprendre les liens possibles entre le processus de domestication et l’évolution de la variabilité génétique / The diversification of production, by the domestication of new fish species, is one of the possible solutions for sustainable aquaculture. In this context, the farming of the Eurasian perch, Perca fluviatilis, has developed well in recent years allowing today a stable and increasing production. The progress of the sector requires, among others, the establishment of breeding programs to improve, growth, reproduction and disease resistance. For this, the genetic characterization of currently farmed fish stocks is an essential prerequisite to assess whether genetic variation is sufficient. In this work, we analyzed the genetic variability among wild populations of two alpine lakes (lakes Geneva and Neuchâtel) whose populations are used by fish farmers to establish their stocks. We found one panmictic population in Lake Geneva, while two sub-populations were identified in Lake Neuchâtel, whose genetic variability is higher. However, those wild populations are not found in captive stocks. In addition, the genetic variability is higher in captive populations. Between parents and their offspring, the genetic diversity has not decreased despite a small increase in inbreeding. Thus, this work will allow fish farmers to set up a real genetic management of their stocks and subsequently to develop breeding programs. Moreover, it provides a better understanding of the possible links between the process of domestication and the evolution of genetic variability

Charles University, Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of pharmacology and toxicology Candidate: Bc. Petra Vicherková Supervisor: prof. PharmDr. Petr Pávek, Ph.D. Title of master thesis: Pharmacogenetics in rheumatology - role of miRNA Rheumatoid arthritis (RA) is a systemic inflammatory autoimmune disease that causes progressive joint damage and can result in to life-long depreciation of life. The influence on the onset and course of the disease is not only genetic, but due to the heterogeneous character of the disease, it is also strongly influenced by lifestyle. This disease, based on the malfunction of our immune system in RA, is still incurable. The treatment of RA uses conventional synthetic drugs as well as biological treatment. To diagnose the effect of anti-rheumatic therapy, monitoring and evaluating the response to treatment is necessary. Important indicators of RA activity, functional status, quality of life, and structural progression of the disease are important. In clinical practice, we use DAS 28 composite system according to recommendation of ČRS. Recent discoveries in the area of diagnostics raise the question of whether some miRNAs could be appropriate biomarkers of RA progression. In my diploma thesis, I summarize available knowledge in this field, obtained from...

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-09T12:17:07Z No. of bitstreams: 1 ricardodeaquinoborges.pdf: 840672 bytes, checksum: 6414dba3c9de6388b9e4567420cd158e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2015-12-09T13:49:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ricardodeaquinoborges.pdf: 840672 bytes, checksum: 6414dba3c9de6388b9e4567420cd158e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-09T13:49:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ricardodeaquinoborges.pdf: 840672 bytes, checksum: 6414dba3c9de6388b9e4567420cd158e (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A variabilidade quanto ao padrão de coloração da asa é uma característica de Mahanarva spectabilis (Distant, 1909), importante praga em forrageiras. O objetivo deste trabalho foi avaliar se há diferenças de fertilidade e predominância dos padrões alares obtidos de cruzamento de M. spectabilis, bem como diferenças moleculares entre os padrões alares. Espécimes de M. spectabilis foram separados conforme o padrão alar ((AN) amarelo-palha com manchas negras, (VN) avermelhado com manchas negras, (V) totalmente avermelhada, (N) totalmente negra) e separados para reprodução, tendo a prole avaliada quanto ao padrão alar. A fertilidade, medida em número de ovos, e os padrões obtidos na geração F1 foram submetidos a análise de variância (ANOVA) seguida do teste de média Scott-Knott (P< 0,05). No teste de variabilidade genética, adultos das três espécies tiveram o DNA extraído com brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) e testados com marcadores moleculares. A presença ou ausência de bandas gerou uma tabela binária utilizada nos diversos tipos de análises (diversidade (índice Jaccard), componentes principais (PCA), variância molecular (AMOVA) e média aritmética de grupos de pares não ponderados (UPGMA)). Constatou-se que o número de ovos diminuiu significativamente quando o cruzamento envolveu um macho do padrão AN e que o fenótipo dos parentais foi determinante na fertilidade e no padrão da descendência. Os marcadores moleculares utilizados geraram marcas exclusivas que separou M. spectabilis das espécies utilizadas como padrões externos (Mahanarva fimbriolata, Mahanarva tristis), mas não com relação aos diferentes padrões alares de M. spectabilis. Diferenças entre as indivíduos separados geograficamente foram perceptíveis. / The variability in the pattern of wing coloring is a characteristic of Mahanarva spectabilis (Distant, 1909), an important pest in forages. The objective of this study was to evaluate if there is fertility differences and dominance of alar patterns obtained from crossing M. spectabilis and molecular differences between the wing standards. Specimens M. spectabilis were separated according to the standard wing ((AN) straw yellow to black spots (RCV) to reddish black spots, (V) fully red, (C) totally black) and separated for reproduction having the offspring evaluated for standard wing. The fertility, measured in number of eggs, and the patterns obtained in the F1 generation were subjected to analysis of variance (ANOVA) test followed average Scott- Knott (P <0.05). In the genetic variability test, adults of all three species had DNA extracted with cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and tested with molecular markers. The presence or absence of bands generated binary table used in various types of analyzes (diversity (Jaccard Index), principal components (PCA), molecular variance (AMOVA) and non-weighted arithmetic average of peer groups (UPGMA)). It was found that the number of eggs decreased significantly when the crossing involved a standard male AN and that the phenotype of the parent was instrumental in fertility and the seed pattern. The molecular primers produced exclusive brands that separated M. spectabilis species used as external standards (Mahanarva fimbriolata, Mahanarva tristis), but not with respect to different standards of wings of M. spectabilis. Differences between geographically separated individuals were noticeable.

Domestic fowl (Gallus gallus f. domestica) is an economically important model species in science. Knowledge of the immune system of this species is therefore crucial. In research the commercial stocks are usually used together with laboratory inbred lines. They have an unnatural variability, as a result of inbreeding, their genetic and phenotypic variability is reduced. This laboratory lines are therefore not the best model for research of variability. Presently, genetically diversified poultry populations can be found in rural stocks and fancy breeds. These breeds could be good model for research in variability of immunoresponse. In this thesis, I try to map the genetic variability of the binding site of MHC class I glycoproteins in fowl breeds. In chickens are these molecules encoded in duplicated gene called BF (BF1 and BF2). These genes are relatively well known and considerable variability has been described in domestic fowl. Our results suggest a high genetic variability of MHC I in domestic fowl breeds. We had identified 41 haplotypes in 25 individuals of 14 breeds, including 7 haplotypes already known from the literature. I also focused on proinflammatory activity in fowl breeds. I watched swelling of tissue and expression of pro-inflammatory cytokines IL-6 and IL-1 after subcutaneous...

Le processus ancestral est appliqué pour étudier la variabilité génétique et la mesure de déséquilibre de liaison de séquences d’ADN, et faire de l’inférence statistique sur les divers facteurs responsables de cette variabilité. En tenant compte, en premier lieu, des facteurs de dérive génétique, de mutation, et de recombinaison, les calculs exacts de la mesure de déséquilibre de liaison de deux loci sont retrouvés. De plus, une approximation du processus exact, SMC (sequentially Markov chain), est utilisée pour trouver la mesure d’association à deux loci, et une formule de covariance pour calculer cette mesure est corrigée. En intégrant le facteur de conversion dans le modèle de Moran, on trouve l’espérance des mesures de polymorphisme exprimées par les espérances des mesures de variation intra-locus et inter-locus. Celles-ci sont calculées à l’aide de temps espérés dans les états ancestraux. De plus, l’espérance du déséquilibre de liaison est trouvée et il est montré qu’elle diminue quand le taux de recombinaison augmente. En utilisant ces résultats théoriques, on présente une méthode pour estimer les paramètres de mutation, de recombinaison, et de conversion. / The ancestral process is applied to investigate the amount of DNA variation and the amount of linkage disequilibrium ; it is also applied to make statistical inference about the multiple factors responsible for this variation. Considering genetic drift, mutation, and recombination events, the exact solutions for linkage disequilibrium between two loci are obtained. Furthermore, the association measure between two loci is obtained by using an approximation of the exact process, SMC (sequentially Markov chain), and correcting a covariance formula. After introducing intrachromosomal gene conversion under the Moran model, the expected amounts of variation within and between two loci are obtained using expected times spent in the ancestral states. Furthermore, the expectation of linkage disequilibrium is obtained and it is shown to decrease as the recombination rate is increased. Using these theoretical results, a method for estimating the mutation, recombination and gene conversion parameters is presented. / Les diagrammes de transitions d'états ont été réalisés avec le logiciel Latex.

Cette thèse visait à caractériser l’architecture hydraulique du xylème chez les hybrides de peuplier Populusdeltoides × P. nigra et à juger de ses relations avec le fonctionnement hydrique et carboné de l’arbre en conditions d’irrigation contrastées. A cette fin, huit génotypes se distinguant par leur discrimination isotopique vis-à-vis du carbone 13 ont été cultivés en pépinière. Nos travaux ont permis de mettre en évidence d’importantes variations entre génotypes pour les caractéristiques anatomiques du xylème, l’efficience hydraulique de la tige et de la plante entière ainsi que la résistance à la cavitation. Nos travaux démontrent également que l’anatomie et la résistance à la cavitation du xylème s’ajustent aux conditions hydriques du milieu de façon génotype-dépendante. En condition hydrique non limitante, nous avons mis en évidence un compromis entre l’efficience hydraulique et la résistance à la cavitation ou le potentiel de croissance. Ces deux compromis expliquent la relation positive observée entre la résistance à la cavitationet le potentiel de croissance. En condition hydrique limitante, cette relation n’était toutefois plus observable. Aucune relation n’a pu être identifiée entre les propriétés hydrauliques et l’efficience d’utilisation de l’eau. Ces travaux suggèrent que certaines relations couramment observées à l’échelle inter-spécifique ne sont pas nécessairement applicables à des échelles d’étude plus réduites. Ce travail ouvre des perspectives sur le plan fondamental pour l’identification du déterminisme moléculaire à l’origine de la plasticité structurale observée et sur le plan appliqué, pour la création variétale. / This work aimed at characterizing xylem hydraulic architecture and at describing its relationships with whole plant water and carbon relations among Populus deltoides × P. nigra hybrids under contrasting water regimes. Eight genotypes differing in carbon isotope discrimination were grown in the field in a common garden test. Significant variations were observed between genotypes for all xylem anatomical characteristics, stem or whole-plant hydraulic efficiency and xylem resistance to cavitation. Drought-induced acclimation was observed for xylem structural features and xylem resistance to cavitation, but in a genotype-dependant manner. Under optimal irrigation, a trade-off was observed between hydraulic efficiency and xylem resistance to cavitation or growth performance. These two trade-offs translated into an uncommon positive relationship between xylem resistance to cavitation and growth performance. Under water deficit,this relationship broke down. No relationship could be detected between xylem hydraulics and water-use efficiency estimates. Our results suggest in part that several common relationships that are observed at the between-species level may not necessarily hold true at narrower scales. Further, this work opens up prospects both for identifying the molecular basis of xylem structural acclimation and for breeding strategies.

L'identification de régions génomiques cibles de la sélection naturelle positive permet de mieux comprendre notre passé évolutif et de trouver des variants génétiques fonctionnels importants. Puisque la fréquence des allèles sélectionnés augmente dans la population, la sélection laisse des traces sur les séquences d'ADN et ces empreintes sont détectées lorsque la variabilité génétique d'une région est différente de celle attendue sous neutralité sélective. On propose une nouvelle approche pour analyser les données de polymorphismes : le calcul des classes alléliques d’haplotypes (HAC), permettant d'évaluer la diversité globale des haplotypes en étudiant leur composition allélique. L'idée de l'approche est de déterminer si un site est sous sélection positive récente en comparant les distributions des HAC obtenues pour les deux allèles de ce site. Grâce à l'utilisation de données simulées, nous avons étudié ces distributions sous neutralité et sous sélection en testant l'effet de différents paramètres populationnels. Pour tester notre approche empiriquement, nous avons analysé la variation génétique au niveau du gène de lactase dans les trois populations inclues dans le projet HapMap. / Natural selection eliminates detrimental and favors advantageous phenotypes. This process leaves characteristic signatures in the underlying genomic segments that can be recognized through deviations in the allelic or in haplotypic frequency spectra. We introduce a new way of looking at the genomic single nucleotide polymorphisms : the haplotype allelic classes (HAC). The model combine segregating sites and haplotypic informations in order to reveal useful characteristics of the data, providing an identifiable signature of recent positive selection that can be detected by comparison with the background distribution. We compare the HAC distribution's partition between the haplotypes carrying the selected allele and the remaining ones. Coalescence simulations are used to study the distributions under standard population models assuming neutrality, demographic scenarios and selection models. To test, in practice, the performance of HAC and the derived statistic in capturing deviation from neutrality due to selection, we analyzed the genetic variation in the locus of lactase persistence in the three HapMap populations.

Les diagrammes de transitions d'états ont été réalisés avec le logiciel Latex. / Le processus ancestral est appliqué pour étudier la variabilité génétique et la mesure de déséquilibre de liaison de séquences d’ADN, et faire de l’inférence statistique sur les divers facteurs responsables de cette variabilité. En tenant compte, en premier lieu, des facteurs de dérive génétique, de mutation, et de recombinaison, les calculs exacts de la mesure de déséquilibre de liaison de deux loci sont retrouvés. De plus, une approximation du processus exact, SMC (sequentially Markov chain), est utilisée pour trouver la mesure d’association à deux loci, et une formule de covariance pour calculer cette mesure est corrigée. En intégrant le facteur de conversion dans le modèle de Moran, on trouve l’espérance des mesures de polymorphisme exprimées par les espérances des mesures de variation intra-locus et inter-locus. Celles-ci sont calculées à l’aide de temps espérés dans les états ancestraux. De plus, l’espérance du déséquilibre de liaison est trouvée et il est montré qu’elle diminue quand le taux de recombinaison augmente. En utilisant ces résultats théoriques, on présente une méthode pour estimer les paramètres de mutation, de recombinaison, et de conversion. / The ancestral process is applied to investigate the amount of DNA variation and the amount of linkage disequilibrium ; it is also applied to make statistical inference about the multiple factors responsible for this variation. Considering genetic drift, mutation, and recombination events, the exact solutions for linkage disequilibrium between two loci are obtained. Furthermore, the association measure between two loci is obtained by using an approximation of the exact process, SMC (sequentially Markov chain), and correcting a covariance formula. After introducing intrachromosomal gene conversion under the Moran model, the expected amounts of variation within and between two loci are obtained using expected times spent in the ancestral states. Furthermore, the expectation of linkage disequilibrium is obtained and it is shown to decrease as the recombination rate is increased. Using these theoretical results, a method for estimating the mutation, recombination and gene conversion parameters is presented.

Dans le cadre de cette thèse nous nous sommes intéressés à l'étude de l'évolution et de la variabilité génétique de la famille des butyrophilines (BTN), des récepteurs de la superfamille des immunoglobulines impliqués dans la régulation de la réponse immunitaire. Par une étude phylogénétique approfondie nous avons caractérisé chez les mammifères 14 groupes phylogénétiques résultant d'une série de duplications à partir de huit gènes ancestraux à la base des thériens. Par la suite, nous avons étudié l'évolution des BTN de la région CMH chez les primates et leur variabilité génétique dans les populations humaines par une analyse minutieuse des données de séquençage générées du projet 1000 Genomes pour plus de 1600 individus à travers le monde. Nous avons montré que l'évolution du gène BTNL2 est marquée par une pression de sélection positive diversifiante chez les mammifères qui est accompagnée chez les hominoïdes d'un niveau de polymorphisme élevé induisant la formation de variants tronqués de BTNL2. Chez l'homme, quatre lignages d'allèles ont été identifiés. Ils ont été maintenus à des fréquences intermédiaires par une forte sélection balancée. D'autre part, l'analyse phylogénétique détaillée du groupe BTN3 (BTN3A1, 3A2 et 3A3) a montré la présence d'une évolution concertée, caractérisée par une homogénéisation forte et récurrente de la région codant pour le peptide signale et le domaine IgV chez les hominoïdes, au cours de laquelle les séquences de 3A1 et 3A3 sont remplacées par la séquence de 3A2. Chez l'homme, ces gènes sont polymorphismes important avec plus de 46 allèles chacun, mais avec la présence d'une homogénéisation extrême des séquences du domaine IgV / In this thesis we were interested in studying the evolution and the genetic variability of the butyrophilin family (BTN), a family of immune receptors belonging to the immunoglobulin superfamily implicated in the regulation of immune response. Through a thorough phylogenetic study of the family we characterized 14 phylogenetic groups in mammals resulting from a series of duplications from eight ancestral genes at the base of therian. Thereafter, we studied the evolution of the BTN of the MHC region and their genetic variability in human populations by a careful analysis of sequencing data generated by the consortium 1000 Genomes for more than 1,600 individuals representing 26 populations worldwide. We have shown that the evolution of BTNL2 gene is marked by a positive diversifying selection in placental mammals. This selection pressure is accompanied in hominoids of a high level of polymorphism inducing the formation of truncated BTNL2 variants. In humans this high level of polymorphism results in the presence of four ancient allele lineages that are maintained at intermediate frequencies by a strong balancing selection. On the other hand, a detailed phylogenetic analysis of BTN3 group (BTN3A1, 3A2 and 3A3) showed that these genes evolve in hominoids in a concerted manner characterized by a strong and recurrent homogenization of the regions encoding for the peptide signal and the IgV domain in which the 3A1 and 3A3 sequences are replaced by the 3A2 sequence. In humans these genes are polymorphic with over 46 alleles each, but with the presence of extreme homogenization of IgV domain sequences

Meloidogyne graminicola est un nématode à galle du genre Meloidogyne spp. (RKN) qui est prépondérant dans les rizières d’Asie du Sud-Est et qui provoque des pertes significatives chez le riz. Malgré son impact négatif sur le rendement, les moyens de control et les méthodes d’identification de cette espèce sont encore limités. Dans cette étude, nous avons évalué l'incidence et la prévalence des RKN dans les rizières du Cambodge, du Laos et du Vietnam grâce à des marqueurs moléculaires développés dans cette étude. Nous avons de plus évalué, sur une séquence de deux ans, les effets de l'Agriculture de conservation (CA) sur la présence et la dynamique des nématodes parasites des racines (RPN) du riz, en relations avec le rendement et la qualité du sol, dans un champ d’expérimentation sableux de bas fond au Cambodge. Nous avons parallèlement évalué la susceptibilité à M. graminicola de 13 plantes adventices couramment utilisées en CA, ainsi que celle de trois variétés de riz, et identifié des plantes réservoir poussant dans les rizières Cambodgiennes. Dans une autre partie, nous avons validé des marqueurs intraspécifiques pour M. graminicola et étudié sa diversité génétique en Asie du Sud-Est. Par des approches de génomique comparative nous avons discuté des relations évolutives qu’il y aurait pu potentiellement y avoir entre M. graminicola et les espèces génétiquement proches. / The rice Root-knot nematode (RKN), Meloidogyne graminicola, reduces significantly rice yield in Southeast (SE) Asia and is prevalent in rice fields in this region. Despite its negative impact on yields, suitable methods of controls and current molecular markers used for M. graminicola identification are still limited. In this study, we evaluated the current occurrence of RKN in rice fields of Cambodia, Laos and Vietnam, and identified those RKN species using molecular markers developed in this study. We then evaluated, during two years sequences, the effects of the Conservation agriculture (CA) on the occurrence and dynamics of root-parasitic nematodes (RPN) of rice, in relation with yields and soil nutrients, in a lowland-sandy field in Cambodia. Host response to M. graminicola of 13 selected cover crops commonly used in CA, of three rice cultivars as well as rice weeds as reservoirs for M. graminicola, were evaluated. Furthermore, we validated intraspecific markers for M. graminicola, studied its genetic diversity in SE Asia, and discussed the potential evolutionary relations of Meloidogyne species using comparative genomics approaches.