Yes / Background: The receptor for activated C-kinase 1 (RACK1) is a conserved protein belonging to the WD40 repeat family of proteins. It folds into a beta propeller with seven blades which allow interactions with many proteins. Thus it can serve as a scaffolding protein and have roles in several cellular processes. Results: We identified the product of the Dictyostelium discoideum gpbB gene as the Dictyostelium RACK1 homolog. The protein is mainly cytosolic but can also associate with cellular membranes. DdRACK1 binds to phosphoinositides (PIPs) in protein-lipid overlay and liposome-binding assays. The basis of this activity resides in a basic region located in the extended loop between blades 6 and 7 as revealed by mutational analysis. Similar to RACK1 proteins from other organisms DdRACK1 interacts with G protein subunits alpha, beta and gamma as shown by yeast two-hybrid, pulldown, and immunoprecipitation assays. Unlike the Saccharomyces cerevisiae and Cryptococcus neoformans RACK1 proteins it does not appear to take over Gβ function in D. discoideum as developmental and other defects were not rescued in Gβ null mutants overexpressing GFP-DdRACK1. Overexpression of GFP-tagged DdRACK1 and a mutant version (DdRACK1mut) which carried a charge-reversal mutation in the basic region in wild type cells led to changes during growth and development. Conclusion: DdRACK1 interacts with heterotrimeric G proteins and can through these interactions impact on processes specifically regulated by these proteins. / This work was supported by the DFG and SFB670. TYR acknowledges support from the Professorinnen Program of the University of Cologne.

L’importance de la problématique des vaches laitières non gestantes avec multiples inséminations (› 3) communément appelées « Repeat Breeder » (RB), au Québec, repose sur deux facteurs: son incidence et son impact économique. Actuellement, l’incidence du syndrome RB au Québec est de ± 25% (Rapport annuel, juin 2008, www.dsahr.ca). Les pertes monétaires associées à ce problème proviennent des frais vétérinaires et d’insémination, de la diminution de productivité ainsi que des pertes en lien avec la réforme involontaire. Afin d’avoir de meilleures connaissances sur ce syndrome, nous devons connaître les facteurs de risques généraux impliqués et ensuite explorer la condition individuelle de ces vaches problèmes. Dans la première partie de ce mémoire, une banque de données informatisées répertoriant 418 383 lactations fut analysée. L’objectif de ce projet de recherche était d’évaluer l’impact des problèmes reproducteurs post-partum et l’effet du nombre de lactations comme facteurs de risques de la vache Repeat Breeder. L’analyse a permis d’établir la dystocie comme étant la condition ayant le plus de conséquences sur la fertilité future. D’autres facteurs de risques à savoir le nombre de lactations influencent le pronostic reproducteur. La deuxième partie de ce mémoire consistait à explorer, à l’aide d’outils cliniques, la condition individuelle des vaches RB. Une étude cohorte fut menée sur des vaches Holstein en fin de période d’attente volontaire au jour 7 du cycle oestral. Les tests cliniques étudiés furent la vaginoscopie, l’examen transrectal, l’ultrasonographie du système reproducteur, la présence d’estérases leucocytaires, la bactériologie et la biochimie du liquide utérin, la cytologie endométriale et le profil de progestérone sérique. Les résultats de ces tests cliniques dévoilent que l’examen bactériologique du liquide utérin est révélateur du statut reproducteur futur. / Two factors underlie the Repeat Breeder (RB) concerns in Quebec: its incidence and economic impact. Currently RB incidence in Quebec is of ± 25% (yearly Report, June 2008, www.dsahr.ca). Monetary losses related to the RB are the result of veterinary expenses and insemination, loss of productivity and the involuntary culling. In order to have a better knowledge of this syndrome, one must understand the general risk factors involved and then explore the individual condition of these problem cows. The goal of the first part of the project was to assess the impact of the postpartum reproductive problems and the effect of the lactation number as risk factors of the Repeat Breeder cow. A computerized data bank listing 418 383 lactations was analyzed. The analysis established dystocia as being the condition with the most consequences on future fertility. Other risk factors namely the number of lactations influence the reproductive prognosis as well. The second part of the research was to explore the individual condition of the RB using clinical tools. A cohort study was conducted on Holstein cows at the end of the voluntary waiting period on day 7 of the oestrous cycle. The clinical tests studied were vaginoscopy, trans-rectal examination, ultrasonography of the reproductive system, presence of leukocyte esterase, bacteriology and biochemistry of uterine fluid, endometrial cytology and serum progesterone profile. The results of these clinical tests reveal that the bacteriological analysis of uterine fluid is indicative of future reproductive status.

Tandem amino acid repeats, also known as homopolimeric tract or homopeptides, are very common features of eukaryotic genomes and are present in nearly one-fifth of human encoded proteins. These structures have attracted much interest in the early 1990s when a number of neurological diseases associated with repeat expansion mutations were discovered in humans. Despite their abundance in coding proteins, little is known about their functional consequences. Two scenarios have been proposed. In one, tandem amino acid repeat is considered a neutral structure generated by slippage event and eventually tolerated in protein as long as it does not disrupt the protein function. However, an increasing number of studies proposed that tandem amino acid repeats may be involved in important functional or structural roles. For instance, tandem amino acid repeats had been found to be especially abundant in transcription factors and developmental proteins, where they can potentially modulate protein-protein interaction, exert an effect on gene transcriptional activity, or act as spacer between different protein domains. In addition, several studies have linked changes in repeat size to modification in developmental processes. Despite the advancement made in the last decade, little is known about the selective forces that shape their evolution. The aim of this thesis has been to gain further insight onto the evolutionary dynamics of tandem amino acid repeats by studying the different types of mutations that occur in the amino acid component of the human proteome, by studying the relationship between variability and abundance of amino acid tandem with the evolutionary constraints operating on the proteins, and by studying their conservation and distribution across various vertebrate genomes in both coding and non-coding sequences. The integration of these approaches enabled us to outline an evolutionary model of these structures.

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L’importance de la problématique des vaches laitières non gestantes avec multiples inséminations (› 3) communément appelées « Repeat Breeder » (RB), au Québec, repose sur deux facteurs: son incidence et son impact économique. Actuellement, l’incidence du syndrome RB au Québec est de ± 25% (Rapport annuel, juin 2008, www.dsahr.ca). Les pertes monétaires associées à ce problème proviennent des frais vétérinaires et d’insémination, de la diminution de productivité ainsi que des pertes en lien avec la réforme involontaire. Afin d’avoir de meilleures connaissances sur ce syndrome, nous devons connaître les facteurs de risques généraux impliqués et ensuite explorer la condition individuelle de ces vaches problèmes. Dans la première partie de ce mémoire, une banque de données informatisées répertoriant 418 383 lactations fut analysée. L’objectif de ce projet de recherche était d’évaluer l’impact des problèmes reproducteurs post-partum et l’effet du nombre de lactations comme facteurs de risques de la vache Repeat Breeder. L’analyse a permis d’établir la dystocie comme étant la condition ayant le plus de conséquences sur la fertilité future. D’autres facteurs de risques à savoir le nombre de lactations influencent le pronostic reproducteur. La deuxième partie de ce mémoire consistait à explorer, à l’aide d’outils cliniques, la condition individuelle des vaches RB. Une étude cohorte fut menée sur des vaches Holstein en fin de période d’attente volontaire au jour 7 du cycle oestral. Les tests cliniques étudiés furent la vaginoscopie, l’examen transrectal, l’ultrasonographie du système reproducteur, la présence d’estérases leucocytaires, la bactériologie et la biochimie du liquide utérin, la cytologie endométriale et le profil de progestérone sérique. Les résultats de ces tests cliniques dévoilent que l’examen bactériologique du liquide utérin est révélateur du statut reproducteur futur. / Two factors underlie the Repeat Breeder (RB) concerns in Quebec: its incidence and economic impact. Currently RB incidence in Quebec is of ± 25% (yearly Report, June 2008, www.dsahr.ca). Monetary losses related to the RB are the result of veterinary expenses and insemination, loss of productivity and the involuntary culling. In order to have a better knowledge of this syndrome, one must understand the general risk factors involved and then explore the individual condition of these problem cows. The goal of the first part of the project was to assess the impact of the postpartum reproductive problems and the effect of the lactation number as risk factors of the Repeat Breeder cow. A computerized data bank listing 418 383 lactations was analyzed. The analysis established dystocia as being the condition with the most consequences on future fertility. Other risk factors namely the number of lactations influence the reproductive prognosis as well. The second part of the research was to explore the individual condition of the RB using clinical tools. A cohort study was conducted on Holstein cows at the end of the voluntary waiting period on day 7 of the oestrous cycle. The clinical tests studied were vaginoscopy, trans-rectal examination, ultrasonography of the reproductive system, presence of leukocyte esterase, bacteriology and biochemistry of uterine fluid, endometrial cytology and serum progesterone profile. The results of these clinical tests reveal that the bacteriological analysis of uterine fluid is indicative of future reproductive status.

Les racines ont deux grands rôles. Le premier est le prélèvement de l’eau et des éléments nutritifs et le second est l’ancrage dans le sol. Identifier les gènes responsables de la mise en place des tissus et de l'architecture du système racinaire est donc essentiel pour pouvoir améliorer les variétés de riz soumises à des stress abiotiques de plus en plus fréquents et nombreux du fait du changement climatique. Au cours de cette thèse, j'ai réalisé une analyse fonctionnelle du gène DEFECTIVE IN OUTER CELL LAYER SPECIFICATION (DOCS1) qui appartient à la famille des récepteurs kinases à répétitions riches en leucine (LRR-RLK). Ces protéines sont composées de deux domaines principaux: un domaine extra-cytoplasmique composé de répétitions LRR et un domaine kinase intra-cytoplasmique. Un mutant de ce gène, nommé c68, possède une mutation non-sens dans le domaine kinase. Les plantes mutantes c68 présentent plusieurs phénotypes: une sensibilité accrue à l'aluminium, une réduction du nombre et de la taille des poils absorbants dans les racines, et des couches d’exoderme/épiderme d’identité mêlée. Le premier chapitre de la thèse porte sur l’étude conjointe de lignées knock-out CRISPRs du gène DOCS1 et de c68. Nos résultats ont montré que les mutants c68 et CRISPRs présentaient les mêmes phénotypes : sensibilité à l’aluminium, défauts des poils absorbants et tissus externes d’identité mixte. Ces résultats suggéraient que chez le mutant c68, soit la protéine DOCS1 n'était pas fonctionnelle, soit elle n'était pas traduite. Nos analyses phénotypiques ont aussi révélé que tous les mutants présentaient des défauts de réponse à la gravité à différents stades de développement. A 3 jours, un retard de réponse à la gravité était observé pendant la première heure après gravistimulation. Les plantules mutantes présentaient aussi des défauts de localisation d’un transporteur d’auxine. A 40 jours, nous avons observé que l'angle du cône racinaire des plantes mutantes était plus ouvert que celui des plantes sauvages. Deux gènes liés à l’auxine et plusieurs QTLs ont déjà été identifiés comme participant à ce phénotype chez le riz. Dans la suite de notre étude, nous avons donc cherché à identifier de nouveaux QTLs et gènes impliqués dans ce phénotype morphologique par étude d'association pan-génomique dans deux panels Indica et Japonica. Toutes les accessions de l'écotype bulu d'Indonésie et trois japonicas tempérés d'Asie du Sud présentaient un angle du cône racinaire très ouvert. En utilisant un modèle mixte associé à une technique de ré-échantillonnage, 55 QTLs ont été détectés. L'analyse des gènes sous-jacents ou voisin (+/- 50kb) a identifié 539 gènes, dont 6 LRR-RLK, 5 gènes liés à l’auxine et 5 gènes avec une fonction validée dans le développement ou l'architecture racinaire. Une approche complémentaire par cartographie génétique classique est proposée pour identifier les gènes en cause dans la ou les mutations à angle du cône racinaire très ouvert. Des perspectives de poursuite du travail effectué sont aussi présentées afin de déterminer si le phénotype affectant l'angle du cône racinaire induit par les mutations du gène DOCS1 ou des nouveaux gènes identifiés est lié à des perturbations des flux d’auxine. / Roots have two major roles. The first one is to uptake water and nutrients and the second one is to anchor plants into the ground. Identifying the genes responsible for the establishment of tissues and architecture of the root system is essential to improve rice varieties subject to increasingly frequent and numerous abiotic stresses due to climate change. During my PhD, I undertook a functional analysis of the DEFECTIVE IN OUTER CELL LAYER SPECIFICATION (DOCS1) gene which belongs to the Leucine-Rich Repeat Receptor-Like Kinase (LRR-RLK) family. These proteins are composed of two main domains: an extra-cytoplasmic domain containing LRR repeats and a cytoplasmic kinase domain. A mutant of this gene, named c68, carries a nonsense mutation in the kinase domain. The c68 mutant plants show several phenotypes: increased sensitivity to aluminum, reduced number and size of root hairs, and layers of external tissues with exodermis/epidermis mixed identity. The first chapter of the thesis focuses on the joint study of knockout CRISPRs lines of the DOCS1 gene and c68. Our results showed that the c68 and CRISPRs mutants displayed the same phenotypes: sensitivity to aluminum, defects in root hairs and mixed identity of external tissues. These results suggested that in the c68 mutant, either the DOCS1 protein was not functional, or the protein was not translated. Our phenotypic analyses also showed that all mutants exhibited impaired gravity responses at different development stages. At 3 days, a delay of response to gravity was observed during the first hour after gravistimulation. Mutant seedlings also had defects in an auxin transporter localization. At 40 days, we observed that the root cone angle of mutant plants was more open than that of wild-type plants. Two genes associated with auxin and several QTLs have been identified as contributing to this phenotype in rice. In the rest of our study, we therefore tried to identify new QTLs and genes involved in this morphological phenotype by a genome-wide association study in two Indica and Japonica panels. All accessions of the bulu ecotype from Indonesia and three South Asian temperate japonica had a very open root cone angle. Using a mixed model associated with a resampling technique, 55 QTLs were detected. The analysis of the underlying or neighbor (+/- 50kb) genes identified 539 genes, including 6 LRR-RLK, 5 genes related to auxin and 5 genes with a function validated in root development or architecture. A complementary approach by classical genetic mapping is proposed to identify genes involved in the mutation(s) involved in very open root cone angle. Prospective research lines are also presented to determine if the root cone angle phenotype , induced by DOCS1 or by newly identified genes, is linked with disruption of auxin fluxes.

La première partie de nos travaux a consisté au séquençage de génomes complets de trois souches pathogènes et de trois souches de portage de Staphylococcus lugdunensis pour les comparer aux 15 génomes complets disponibles sur NCBI. Aucun déterminant génétique associé au contexte de virulence ou de portage de S. lugdunensis n’a été identifié. Cependant, nous avons mis en évidence la présence d’éléments génétiques mobiles et des variations dépendantes des complexes clonaux,définis par MultiLocus Sequence Typing, au sein de loci potentiellement associés à la virulence. Des variations ont été observées dans un locus homologue à celui de Staphylococcus aureus codant le système de sécrétion Ess/type VII (SST7). Nous avons mis en évidence huit organisations génétiques chez cette espèce présentant pourtant une structure de population clonale. La seconde partie de nos travaux a consisté à la caractérisation phénotypique et moléculaire du SST7 chez S. lugdunensis par la formation d’un mutant de délétion du gène essC codant une protéine essentielle à la sécrétion. Nos résultats suggèrent que le SST7 serait impliqué dans la translocation de protéines prédites in silico comme impliquées dans la virulence. Néanmoins, dans des modèles de cytotoxicité cellulaire et d’infection du nématode Caenorhabditis elegans, aucune atténuation de la virulence n’a été observée chez la souche mutante malgré une perte de sa capacité à lyser les erythrocytes, comparativement à la souche sauvage. Nos travaux ont également permis de développer et d’évaluer le pouvoir discriminant de trois nouvelles méthodes de typage constituant des outils très prometteurs pour l’épidémiologie moléculaire des infections à S. lugdunensis. / The first part of this study consisted in whole genome sequencing of three pathogenic and three carriage strains of S. lugdunensis and comparison with the 15 genomes available in the NCBI. No genetic determinant was associated to the pathogenic or carriage context. However, we have highlighted the presence of mobile genetic elements and MultiLocus Sequence Typing clonal complex dependent variations within loci potentially associated with virulence. Variations wereobserved in the ess locus homologous to that of Staphylococcus aureus encoding the type VII secretion system (T7SS). We showed eight genetic organizations in this species with a clonal population structure. The second part of our work consisted in a phenotypic and molecular characterization of T7SS in S. lugdunensis by construction of a deletion essC gene mutant. This gene encodes a protein requiredfor protein secretion. Our results suggest that T7SS could be involved in translocation of proteins predicted as implicated in virulence in silico. Nevertheless, no virulence attenuation was observed in cells cytotoxicity assay and Caenorhabditis elegans virulence assays between wild-type and mutant strains which yet has lost the ability to lyse erythrocytes. We also developed and evaluated discriminating power of three new typing methods, which are very promising tools for the molecular epidemiology of S. lugdunensis infections.

In Tabak interagieren das Ankyrin-repeat Protein NtANK1 und der basische Leucin Zipper (bZIP)-Transkriptionsfaktor NtBZI-1. Diese Proteine sind in Auxin-vermittelter Genaktivierung und in Pathogenabwehr involviert. Ziel dieser Arbeit war es, die Funktion der homologen Ankyrin-repeat Proteine AKR2A und AKR2B aus Arabidopsis thaliana zu untersuchen. Dazu wurde die Interaktion zwischen AKR2A/B, und den homologen bZIP-Transkriptionsfaktoren der Gruppe C getestet. Mit verschiedenen Methoden, wie Hefe- und Protoplasten-two-hybrid und BiFC ( bimolecular fluorescence complementation ) konnte eine Interaktion der Arabidopsis Proteine nicht bestätigt werden. Lokalisationsstudien von YFP-AKR2A/B-Fusionsproteinen bestätigten, dass die Proteine im Cytoplasma lokalisiert sind. Sie besitzen ein funktionsfähiges Kernexportsignal und akkumulieren nach Inhibierung des Kernexports im Kern. Zur Funktionsaufklärung wurden AKR2-RNAi Pflanzen erzeugt, die sich phänotypisch vom Wildtyp unterscheiden: sie zeigen ein verringertes Wachstum und einen reduzierten Chlorophyllgehalt, abhängig von der Ausprägung des RNAi-Effektes. In elektronenmikroskopischen Untersuchungen ist zu erkennen, dass sich die Blattchloroplasten der AKR2-RNAi Pflanzen von denen des Wildtyps morphologisch unterscheiden und in ihrer Entwicklung unspezifisch beeinträchtigt sind. Eine Transkriptomanalyse der AKR2-RNAi Pflanzen zeigte, dass Gene des Endomembransystems herunterreguliert sind und viele Stress-induzierte Gene hochreguliert sind. Deshalb wurden die Pflanzen verschiedenen Stressbedingungen unterzogen und übereinstimmend stellte sich heraus, dass sie anfälliger gegenüber oxidativem Stress, Infektion mit dem biotrophen Bakterium Pseudomonas syringae und Infektion mit dem nekrotrophen Pilz Botrytis cinerea waren. Diese erhöhte Anfälligkeit kann als sekundärer Effekt aufgrund der beeinträchtigten Chloroplasten-Biogenese oder als spezifische Reaktion auf die reduzierte AKR2A/B-Proteinmenge interpretiert werden. Da AKR2A/B bereits als Importver mittler für chloroplastidäre Membranproteine beschrieben wurden (Bae et al., 2008), werden zusammenfassend mit den hier erhaltenen Daten multiple Funktionen für AKR2A und AKR2B diskutiert: Transport von Proteinen zu verschiedenen Endomembransystemen, eine Funktion im Signalaustausch zwischen Chloroplast und Kern, und eine Regulation der Transkriptionskontrolle im Kern.

Pour se défendre des effets délétères des éléments transposables, les pezizomycotina ont développé un système de défense génétique et épigénétique appelé « Repeat Induced Point Mutation » (RIP). Chez N. crassa, le RIP survient dans la cellule dicaryotique avant la caryogamie et conduit à la méthylation de novo des cytosines (5mC) inclues dans les séquences répétées de chacun des noyaux parentaux haploïdes. De plus, certaines de ces cytosines sont la cible d’un processus de mutation qui les transforme en thymines. Cette étape est suivie par la mise en place locale de l’hétérochromatine constitutive permettant une répression transcriptionnelle durable des séquences cibles du RIP au cours des divisions nucléaires. L’acteur majeur du RIP correspond à une cytosine méthyltransférase putative appelée RID (RIP Defective). Bien que son génome ne montre pas une quantité significative de 5mC, l’inactivation de PaRid chez Podospora anserina aboutit à un blocage du développement sexué survenant après la fécondation. Dans ce contexte, nous avons voulu déterminer si la fonction de PaRid dans le développement sexué consiste à éteindre l’expression de gènes cibles via l’installation de foyers d’hétérochromatine constitutive aux loci concernés. Pour ce faire, nous avons identifié les gènes PaKmt1 et PaHP1, codant respectivement l’histone méthyltransférase PaKmt1 (l’homologue de SU(VAR)39 qui catalyse la tri-méthylation du résidu H3K9 (H3K9me3) et PaHP1 (l’homologue de Heterochromatin Protein 1 qui se lie à H3K9me3). Les deux protéines interviennent dans une même voie de régulation qui aboutit à la mise en place de l’hétérochromatine constitutive. Par opposition, PaKmt6, homologue de l’histone méthyltransférase E(Z), correspond à la sous-unité catalytique du complexe PRC2 qui catalyse la marque H3K27me3 pour permettre l’établissement de l’hétérochromatine facultative. Nos résultats ont montré que l’absence de PaKmt1 et PaHP1 ne provoquent que des défauts mineurs. A l’inverse, l’inactivation du gène PaKmt6 conduit à un ensemble de défauts sévères : croissance végétative altérée, surproduction des gamètes mâles, malformations critiques des fructifications, production très réduite d’ascospores dont la germination est pour partie déficiente. Une étude d’épistasie a montré que les protéines PaRid et PaKmt6 interviennent chacune dans deux voies développementales distinctes. Par ailleurs, nous avons établi par immuno-précipitation de la chromatine les profils de distribution à l’échelle du génome entier des modifications H3K9me3, H3K27me3 et H3K4me3. Caractéristique rare, la marque H3K9me3 colocalise avec H3K27me3 sur des gènes transcriptionnellement réprimés et les séquences répétées ripées. Conformément à sa fonction canonique, H3K4me3 est présente en 5’ des gènes transcrits et est exclue des domaines H3K9me3 et H3K27me3. Comme attendue, PaKmt6 est essentielle à la mise en place de la marque H3K27me3, mais, de manière surprenante, elle serait aussi impliquée dans le dépôt et/ou le maintien d’une partie des marques H3K9me3, dévoilant ainsi une voie de méthylation non canonique de ces résidus. / In pezizomycotina, transposable elements are targeted by a genome defense system named Repeat Induced Point Mutation (RIP). First described in Neurospora crassa, RIP occurs before karyogamy in each parental haploid nucleus of the dikaryotic cells and results, within the repeats, in de novo methylation of cytosine (5mC) and mutations, mainly C to T transitions. This initial step triggers local assembly of constitutive heterochromatin, which allows transcriptional gene silencing. RID (RIP Defective) is a putative cytosine methyltransferase essential for RIP. Despite the absence of 5mC in its genome, PaRid inactivation in Podospora anserina results in sexual reproduction arrest right after fertilization. In this context, we asked whether PaRid is required to silence expression of some of sexual development-specific genes by nucleation of constitutive heterochromatin. To this end, we identified PaKmt1 and PaHp1 genes encoding respectively the histone methyltransferase PaKmt1 (SU(VAR)39 homologue protein) and the heterochromatin protein 1 (PaHP1). To assemble constitutive heterochromatin, PaKmt1 catalyses tri-methylation of H3K9 (H3K9me3), latter on bound by PaHP1. By contrast, the E(Z) histone methyltransferase homologue PaKmt6, as part of the PRC2 complex, catalyses tri-methylation of H3K27 (H3K27me3) to form facultative heterochromatin. Our results showed that loss of either PaKmt1 or PaHP1 does not cause major defects. Conversely, PaKmt6 gene inactivation results in severe defects: altered mycelium and vegetative growth rate, overproduction of male gamete, development of crippled fructifications, reduced production ascospores, part of which does not germinate. Furthermore, epistatic study showed that PaRid and PaKmt6 likely act in two different developmental pathways, with respect to sexual reproduction. In addition, using chromatin immuno-precipitation we characterized H3K9me3, H3K27me3 and H3K4me3 genome-wide distribution patterns. We observed an uncommon overlapping distribution between H3K9me3 and H3K27me3 on transcriptionally repressed genes and RIP target repeats. As expected, H3K4me3 localizes in 5’ of the transcribed genes and is excluded from the H3K9me3 and H3K27me3 domains. As expected, PaKmt6 is essential for H3K27me3 modification, but surprisingly, could also be responsible for some of the H3K9me3 setting up or maintenance.

Haploid vererbte Polymorphismen des Y-Chromosoms sind wichtige diagnostische Werkzeuge der forensischen Genetik und verwandter Disziplinen, insbesondere der Anthropologie. Geschlechtsspezifität und uniparentaler Erbgang der Merkmale ermöglichen eine Reihe von Untersuchungen, die mit autosomalen Markern erfolglos bleiben müssen. Kurze tandem-repetitive STR-Sequenzen, die polymorphen Marker der Wahl im forensischen Labor, sind auch auf dem Y-Chromosom nachzuweisen. Aufgrund der rekombinationsfreien, paternalen Vererbung des größten Teils des Y-Chromosoms werden locus-spezifische Allele hier en bloc, als hochinformativer Haplotyp, vererbt. Die forensische Untersuchung profitiert insbesondere auf dem Gebiet der Untersuchung biologischer Spuren von der Y-chromosomalen Diagnostik: vor allem in Vergewaltigungsfällen kann die männliche DNA-Fraktion der Abstrichpräparate unabhängig von der weiblichen des Opfers untersucht und individualisiert werden. Bei der Abstammungsuntersuchung wird in solchen Fällen die Y-chromosomale Analyse empfohlen, in denen der Vater (eines männlichen Kindes) nicht zur Verfügung steht und paternale Verwandte an seiner statt untersucht werden müssen. Von den 14 evaluierten Y-chromosomalen STR-Systemen sind 9 für die forensische Praxis ausgewählt und empfohlen worden. Sie bilden den sogenannten "minimal haplotype", der heute international für die o. g. Analysen verwendet und von der zuständigen Fachgesellschaft (International Society of Forensic Genetics) in ihren Richtlinien empfohlen wird. Wegen der immensen Haplotyp-Variabilität und des uniparentalen Erbgangs ist die Frequenzbestimmung, und damit die Entscheidungsfindung für rechtsmedizinische Gutachter, nur über den Zugang zu großen Datenbanken möglich. Zu diesem Zweck wurde an der Charité die "European Y-STR Haplotype Reference Database" eingerichtet, die Frequenzabfragen auf Grundlage des aktuellen Datenmaterials online ermöglicht (http://ystr.charite.de). Aufgrund des uniparentalen Erbmodus und der im Vergleich zu Autosomen verringerten effektiven Zahl von Y-Chromosomen in der Population muß mit einem meßbaren Einfluß genetischer Drift auf die Y-STR-Haplotyp-Verteilung in der Population gerechnet werden. Mit Hilfe der AMOVA (Analysis of Molecular Variance) - Methode konnten genetische Distanzen für eine repräsentative Auswahl von über 50 weltweit verteilter Populationen berechnet werden. Der AMOVA-Test ist unentbehrlich für die Überprüfung der Eignung von Referenzdatenbanken als Grundlage der Frequenzbestimmung von Y-STR-Haplotypen. / There are a number of merits that qualify the Y chromosome as a special forensic genetic tool: the male specificity for most of its length, the absence of recombination which provides unambiguous male lineage's and the small effective population size that tends to create population specific allele distributions of the Y chromosomes. Particularly in cases of rape and other sexual assault as well as in kinship testing, Y-STR haplotyping can help to close informativity gaps. Since the main goal of forensic genetics is individualization of persons or lineages of descent an analytical strategy for the male chromosome must enable the expert to differentiate between the majority of unrelated haplotypes. For this to achieve the choice of the sequence type and its variability (i.e. its mutation rate) as well as the number of individual sequences to be used for profiling is crucial. We have introduced a STR profile for the Y-chromosome consisting of 11 microsatellite sequences which is both informative for individualization purposes as well as for a genetic distance analysis of populations. The technical simplicity of the approach led to a rapid introduction of the technique in many of the forensic labs world-wide. Intense international collaboration facilitates the generation of large haplotype reference databases, most of them are online available and searchable (Europe: http://ystr.charite.de and USA: http://www.ystr.org/usa/). By use of haplotype specific parameters such as the molecular distance (which equals the minimum number of mutational steps separating two haplotypes) and the largest available haplotype databases a Bayesian approach to evaluate Y-STR haplotype matches has been proposed. Directly inspired by our work are the recommendations of the International Society of Forensic Genetics (ISFG). These guidelines state some basic principles on forensic analysis using Y-STR polymorphisms: the use of sequenced allelic ladders, the application of a repeat-based nomenclature and the use of suitable haplotype reference databases for statistical evaluation of matches. Still a matter of research , but of the utmost interest is the potential of the Y-chromosome analysis to unravel the ethnological background of a given male profile. A dual approach - that using Y-STRs as well as Y-SNPs - probably renders the maximum amount of information about the descent of a male lineage typed in a forensic specimen.