The target of this thesis was to obtain a sufficient number of DNA samples from individuals Breed Large Münsterländer and they perform genotyping newly described mutation c.555> G in exon 2 of the gene TYRP1. In the case of this mutation in the breed we studied, another aim of the work was to propose breeding measures that would limit the spread of this undesirable mutation. At the beginning of the literary overview, the breed of the great Münsterlander, his history, the breed, the standard with an emphasis on the permitted coloring and the current breeding of a large Mässlandlander in the Czech Republic. The thesis describes the individual genetic foundations of coloring and explains the principles of the methods used in their own work. In its own work genotyping was performed on the mutation in exon 2 of the TYRP1 gene by polymerase chain reaction and sequencing methods. This mutation was not demonstrated in either of the 113 tested individuals of the Greater Münsterlander. It was also used of the available commercial tests previously described mutations in the gene TYRP1 on which were worked out plans for auxiliary mating as an aid to farmers to avoid the herd to increase the number of recessive homozygotes undesirable brown coat color or heterozygotes, who carry a mutated allele.

A coloração dos animais é uma característica que apresenta uma grande diversidade de fenótipos nas diferentes espécies. Diferentes abordagens podem ser utilizadas para o entendimento da diversidade na coloração existente nas espécies animais. Através da análise de genes candidatos as mutações responsáveis pela variação na coloração têm sido descritas em diferentes espécies, demonstrando o envolvimento de mecanismos moleculares variados na sua regulação. Este trabalho tem por objetivo a utilização de duas abordagens genéticas para o estudo da variação na coloração, a análise de genes candidatos e a predição computacional do efeito de polimorfismos não sinônimos. Em ovinos a coloração da lã é uma característica com importância na produção e para a identificação das raças. Polimorfismos em diferentes genes foram associados com a coloração da lã, entretanto, estes não foram estudados em muitas raças que apresentam variação fenotípica. A ovelha crioula é uma raça local existente no sul do Brasil que apresenta uma ampla diversidade de cores na lã, incluindo branco, preto e diversos tons intermediários. O gene receptor de melanocortina 1 (MC1R) foi previamente associado com a coloração na raça crioula, entretanto, outros genes também devem estar envolvidos na regulação da coloração na raça. Este trabalho avaliou a influência dos genes MC1R, ASIP (proteína sinalizadora agouti), TYRP1 (proteína relacionada à tirosinase 1) e KIT (homólogo do oncogene de sarcoma felino viral v-kit Hardy-Zuckerman 4) na coloração da lã na raça ovina crioula. Amostras de 410 animais de diferentes cores foram analisadas, sendo a variação na coloração da lã determinada por colorimetria. O padrão de herança dos fenótipos foi avaliado através de cruzamentos dirigidos entre indivíduos de diferentes cores. Os polimorfismos nos genes foram avaliados através da realização do sequenciamento e da análise de fragmentos e a quantificação da expressão do gene ASIP foi realizada por PCR em Tempo Real. Foi observada a associação significativa entre polimorfismos nos genes MC1R e ASIP e a cor da lã na raça crioula. O alelo dominante do gene MC1R, provocado pelas mutações p.M73K e p.D121N, foi encontrado apenas em indivíduos pigmentados. Este alelo resulta na ativação constitutiva do receptor, e consequentemente na produção constante de eumelanina, sendo epistático sobre o gene ASIP. Nos animais homozigotos para o alelo selvagem do MC1R a manifestação do fenótipo branco ocorreu somente nos portadores de um alelo contendo a duplicação do gene ASIP. Os portadores da duplicação do ASIP apresentaram níveis elevados de expressão do gene enquanto os homozigotos para a cópia simples do ASIP não expressaram o gene e apresentaram fenótipos pigmentados. Os resultados obtidos permitiram identificar a influência da interação epistática dos genes MC1R e ASIP na coloração da lã nos ovinos crioulos. O estudo de genes candidatos envolvidos na rota da pigmentação mostrou-se uma abordagem adequada para a análise da variação na coloração nestes animais. Espera-se que o conhecimento adquirido neste trabalho auxilie na criação e na preservação da raça através da manutenção da diversidade fenotípica existente. A avaliação computacional dos polimorfismos não sinônimos vem sendo utilizada recentemente a fim de determinar os SNPs que potencialmente afetam o funcionamento dos genes e identificar os mecanismos responsáveis por doenças complexas e pela variação nos fenótipos. A predição do efeito de polimorfismos nos genes utilizando ferramentas computacionais apresenta-se como uma abordagem alternativa para o estudo da genética da coloração. O gene MC1R humano apresenta uma grande quantidade de polimorfismos alguns dos quais foram associados com a variação na pigmentação e com suscetibilidade a tumores de pele. Entretanto, muitas das variações existentes no gene não foram avaliadas quanto às suas consequências funcionais e o seu papel na variação da pigmentação. Foi realizada a predição computacional dos polimorfismos não sinônimos no gene MC1R humano com o objetivo de identificar os nsSNPs mais provavelmente danosos, e estabelecer aqueles com potencial efeito na função do MC1R. Foram utilizadas 11 ferramentas de predição individuais (SIFT, MutPred, Polyphen-2, PROVEAN, I-Mutant 3.0, PANTHER, SNPs3D, Mutation Assessor, PhD-SNP, SNPs&GO e SNAP) e dois programas consenso (PON-P e PredictSNP 1.0) para a análise de 92 nsSNPs localizados no gene. Os programas utilizados baseiam-se em métodos evolutivos, estruturais e computacionais, resultando na identificação dos 14 nsSNPs mais danosos (L48P, R67W, H70Y, P72L, S83P, R151H, S172I, L206P, T242I, G255R, P256S, C273Y, C289R e R306H). Apesar das diferenças nos resultados de cada programa a combinação dos diferentes métodos permitiu diferenciar os polimorfismos neutros dos danosos, mostrando concordância com os programas consenso. A predição computacional demonstrou ser uma abordagem eficiente para a identificação dos alelos danosos no gene MC1R e para a priorização de mutações para posteriores estudos funcionais e populacionais. / Animal color is a characteristic that presents a large diversity of phenotypes. Different approaches can be used to understand the color diversity existing among and within species. Through analysis of candidate genes the mutations responsible for the color variation have been described in different species, showing the involvement of various molecular mechanisms of regulation. The objective of this work is the use of two genetic approaches to the study of color variation, the analysis of candidate genes and the computational prediction of non-synonym polymorphism effects (nsSNPs). In sheep the wool color is a feature with commercial importance and in identifying breeds. Polymorphisms in different genes have been associated with wool color, but they have not been studied in many breeds that show phenotypic variation regarding such a charactere. The Creole is a local breed from southern most Brazil that presents a wide range of wool color, varying from white to black, and including several intermediate hues. The melanocortin 1 receptor (MC1R) was previously associated with the wool color in the Creole, however, other genes might also be involved in the regulation of color in the breed. This study evaluated the influence of the genes MC1R, ASIP (agouti signaling protein), TYRP1 (tyrosinase related protein 1) and KIT (v-kit Hardy- Zuckerman 4 feline sarcoma viral oncogene homolog) in the Creole breed wool color. Samples from 410 specimens of different colors were analyzed. The variation in the color of the wool was performed by colorimetry. The inheritance pattern of the phenotypes was assessed by crossbreeding individuals of different colors. Polymorphisms in the genes were evaluated by performing sequencing and fragment analysis, and the quantification of the ASIP gene expression was performed by Real Time-PCR. It was observed a significant association between polymorphisms in MC1R and ASIP gene and the wool color in Creole breed. The dominant allele of the MC1R gene, caused by p.M73K and p.D121N mutations was found only in pigmented individuals. This allele leads to the constitutive activation of the receptor and therefore in constant production of eumelanin and is epistatic on the ASIP gene. In the homozygous to the wild-type allele of MC1R the manifestation of white phenotype occurred only in individuals with one allele containing a duplication of the ASIP gene. The carriers of the duplicated copy of ASIP showed high levels of gene expression while homozygous for the simple copy of the ASIP did not expressed the gene, and showed pigmented phenotypes. The results allowed the identification of the influence of epistatic interaction of MC1R and ASIP gene in the wool color in Creole breed. The study of candidate genes involved in the pigmentation pathway proved to be a suitable approach for the analysis of variation in pigmentation in these animals. It is expected that the knowledge acquired in this work will assist on stablishment of commercial breeding and preservation policies of this sheep breed. The computational evaluation of non-synonymous polymorphism has been used to determine SNPs that potentially affect the function of the genes and identify the mechanisms responsible for complex diseases and by the variation in phenotypes. The prediction of the effect of polymorphisms in genes using computational tools presents an alternative approach to the study of the genetic of coloration. The human MC1R gene has a large number of know polymorphisms, some of which were associated with changes in pigmentation and susceptibility to skin tumors. However, many existing variations in the gene have not been evaluated regarding the functional consequences and its role in the variation of pigmentation. Computational prediction of nonsynonymous polymorphisms was performed in the human MC1R gene in order to identify the most likely harmful nsSNPs and to establish those with potential effect on the function of MC1R. Eleven individual tools (SIFT, MutPred, Polyphen-2, PROVEAN, I-Mutant 3.0, PANTHER, SNPs3D, Mutation Assessor, PhD-SNP, SNPs&GO and SNAP) and two consensus programs (PON-P and PredictSNP 1.0) were used to the analysis of 92 nsSNPs located in the gene. The programs used are based in evolutionary, structural and computational methods, resulting in the identification of the 14 most damaging nsSNPs (L48P, R67W, H70Y, P72L, S83P, R151H, S172I, L206P, T242I, G255R, P256S, C273Y, C289R and R306H). Despite the differences in the results of the each program the combination of different methods allowed the differentiation of the neutral polymorphisms from the most damaging, showing agreement with the consensus programs. The computational prediction has proved to be an efficient approach for the identification of harmful alleles in the MC1R gene and for the prioritization of mutations for further functional and population studies.

A coloração dos animais é uma característica que apresenta uma grande diversidade de fenótipos nas diferentes espécies. Diferentes abordagens podem ser utilizadas para o entendimento da diversidade na coloração existente nas espécies animais. Através da análise de genes candidatos as mutações responsáveis pela variação na coloração têm sido descritas em diferentes espécies, demonstrando o envolvimento de mecanismos moleculares variados na sua regulação. Este trabalho tem por objetivo a utilização de duas abordagens genéticas para o estudo da variação na coloração, a análise de genes candidatos e a predição computacional do efeito de polimorfismos não sinônimos. Em ovinos a coloração da lã é uma característica com importância na produção e para a identificação das raças. Polimorfismos em diferentes genes foram associados com a coloração da lã, entretanto, estes não foram estudados em muitas raças que apresentam variação fenotípica. A ovelha crioula é uma raça local existente no sul do Brasil que apresenta uma ampla diversidade de cores na lã, incluindo branco, preto e diversos tons intermediários. O gene receptor de melanocortina 1 (MC1R) foi previamente associado com a coloração na raça crioula, entretanto, outros genes também devem estar envolvidos na regulação da coloração na raça. Este trabalho avaliou a influência dos genes MC1R, ASIP (proteína sinalizadora agouti), TYRP1 (proteína relacionada à tirosinase 1) e KIT (homólogo do oncogene de sarcoma felino viral v-kit Hardy-Zuckerman 4) na coloração da lã na raça ovina crioula. Amostras de 410 animais de diferentes cores foram analisadas, sendo a variação na coloração da lã determinada por colorimetria. O padrão de herança dos fenótipos foi avaliado através de cruzamentos dirigidos entre indivíduos de diferentes cores. Os polimorfismos nos genes foram avaliados através da realização do sequenciamento e da análise de fragmentos e a quantificação da expressão do gene ASIP foi realizada por PCR em Tempo Real. Foi observada a associação significativa entre polimorfismos nos genes MC1R e ASIP e a cor da lã na raça crioula. O alelo dominante do gene MC1R, provocado pelas mutações p.M73K e p.D121N, foi encontrado apenas em indivíduos pigmentados. Este alelo resulta na ativação constitutiva do receptor, e consequentemente na produção constante de eumelanina, sendo epistático sobre o gene ASIP. Nos animais homozigotos para o alelo selvagem do MC1R a manifestação do fenótipo branco ocorreu somente nos portadores de um alelo contendo a duplicação do gene ASIP. Os portadores da duplicação do ASIP apresentaram níveis elevados de expressão do gene enquanto os homozigotos para a cópia simples do ASIP não expressaram o gene e apresentaram fenótipos pigmentados. Os resultados obtidos permitiram identificar a influência da interação epistática dos genes MC1R e ASIP na coloração da lã nos ovinos crioulos. O estudo de genes candidatos envolvidos na rota da pigmentação mostrou-se uma abordagem adequada para a análise da variação na coloração nestes animais. Espera-se que o conhecimento adquirido neste trabalho auxilie na criação e na preservação da raça através da manutenção da diversidade fenotípica existente. A avaliação computacional dos polimorfismos não sinônimos vem sendo utilizada recentemente a fim de determinar os SNPs que potencialmente afetam o funcionamento dos genes e identificar os mecanismos responsáveis por doenças complexas e pela variação nos fenótipos. A predição do efeito de polimorfismos nos genes utilizando ferramentas computacionais apresenta-se como uma abordagem alternativa para o estudo da genética da coloração. O gene MC1R humano apresenta uma grande quantidade de polimorfismos alguns dos quais foram associados com a variação na pigmentação e com suscetibilidade a tumores de pele. Entretanto, muitas das variações existentes no gene não foram avaliadas quanto às suas consequências funcionais e o seu papel na variação da pigmentação. Foi realizada a predição computacional dos polimorfismos não sinônimos no gene MC1R humano com o objetivo de identificar os nsSNPs mais provavelmente danosos, e estabelecer aqueles com potencial efeito na função do MC1R. Foram utilizadas 11 ferramentas de predição individuais (SIFT, MutPred, Polyphen-2, PROVEAN, I-Mutant 3.0, PANTHER, SNPs3D, Mutation Assessor, PhD-SNP, SNPs&GO e SNAP) e dois programas consenso (PON-P e PredictSNP 1.0) para a análise de 92 nsSNPs localizados no gene. Os programas utilizados baseiam-se em métodos evolutivos, estruturais e computacionais, resultando na identificação dos 14 nsSNPs mais danosos (L48P, R67W, H70Y, P72L, S83P, R151H, S172I, L206P, T242I, G255R, P256S, C273Y, C289R e R306H). Apesar das diferenças nos resultados de cada programa a combinação dos diferentes métodos permitiu diferenciar os polimorfismos neutros dos danosos, mostrando concordância com os programas consenso. A predição computacional demonstrou ser uma abordagem eficiente para a identificação dos alelos danosos no gene MC1R e para a priorização de mutações para posteriores estudos funcionais e populacionais. / Animal color is a characteristic that presents a large diversity of phenotypes. Different approaches can be used to understand the color diversity existing among and within species. Through analysis of candidate genes the mutations responsible for the color variation have been described in different species, showing the involvement of various molecular mechanisms of regulation. The objective of this work is the use of two genetic approaches to the study of color variation, the analysis of candidate genes and the computational prediction of non-synonym polymorphism effects (nsSNPs). In sheep the wool color is a feature with commercial importance and in identifying breeds. Polymorphisms in different genes have been associated with wool color, but they have not been studied in many breeds that show phenotypic variation regarding such a charactere. The Creole is a local breed from southern most Brazil that presents a wide range of wool color, varying from white to black, and including several intermediate hues. The melanocortin 1 receptor (MC1R) was previously associated with the wool color in the Creole, however, other genes might also be involved in the regulation of color in the breed. This study evaluated the influence of the genes MC1R, ASIP (agouti signaling protein), TYRP1 (tyrosinase related protein 1) and KIT (v-kit Hardy- Zuckerman 4 feline sarcoma viral oncogene homolog) in the Creole breed wool color. Samples from 410 specimens of different colors were analyzed. The variation in the color of the wool was performed by colorimetry. The inheritance pattern of the phenotypes was assessed by crossbreeding individuals of different colors. Polymorphisms in the genes were evaluated by performing sequencing and fragment analysis, and the quantification of the ASIP gene expression was performed by Real Time-PCR. It was observed a significant association between polymorphisms in MC1R and ASIP gene and the wool color in Creole breed. The dominant allele of the MC1R gene, caused by p.M73K and p.D121N mutations was found only in pigmented individuals. This allele leads to the constitutive activation of the receptor and therefore in constant production of eumelanin and is epistatic on the ASIP gene. In the homozygous to the wild-type allele of MC1R the manifestation of white phenotype occurred only in individuals with one allele containing a duplication of the ASIP gene. The carriers of the duplicated copy of ASIP showed high levels of gene expression while homozygous for the simple copy of the ASIP did not expressed the gene, and showed pigmented phenotypes. The results allowed the identification of the influence of epistatic interaction of MC1R and ASIP gene in the wool color in Creole breed. The study of candidate genes involved in the pigmentation pathway proved to be a suitable approach for the analysis of variation in pigmentation in these animals. It is expected that the knowledge acquired in this work will assist on stablishment of commercial breeding and preservation policies of this sheep breed. The computational evaluation of non-synonymous polymorphism has been used to determine SNPs that potentially affect the function of the genes and identify the mechanisms responsible for complex diseases and by the variation in phenotypes. The prediction of the effect of polymorphisms in genes using computational tools presents an alternative approach to the study of the genetic of coloration. The human MC1R gene has a large number of know polymorphisms, some of which were associated with changes in pigmentation and susceptibility to skin tumors. However, many existing variations in the gene have not been evaluated regarding the functional consequences and its role in the variation of pigmentation. Computational prediction of nonsynonymous polymorphisms was performed in the human MC1R gene in order to identify the most likely harmful nsSNPs and to establish those with potential effect on the function of MC1R. Eleven individual tools (SIFT, MutPred, Polyphen-2, PROVEAN, I-Mutant 3.0, PANTHER, SNPs3D, Mutation Assessor, PhD-SNP, SNPs&GO and SNAP) and two consensus programs (PON-P and PredictSNP 1.0) were used to the analysis of 92 nsSNPs located in the gene. The programs used are based in evolutionary, structural and computational methods, resulting in the identification of the 14 most damaging nsSNPs (L48P, R67W, H70Y, P72L, S83P, R151H, S172I, L206P, T242I, G255R, P256S, C273Y, C289R and R306H). Despite the differences in the results of the each program the combination of different methods allowed the differentiation of the neutral polymorphisms from the most damaging, showing agreement with the consensus programs. The computational prediction has proved to be an efficient approach for the identification of harmful alleles in the MC1R gene and for the prioritization of mutations for further functional and population studies.

A coloração dos animais é uma característica que apresenta uma grande diversidade de fenótipos nas diferentes espécies. Diferentes abordagens podem ser utilizadas para o entendimento da diversidade na coloração existente nas espécies animais. Através da análise de genes candidatos as mutações responsáveis pela variação na coloração têm sido descritas em diferentes espécies, demonstrando o envolvimento de mecanismos moleculares variados na sua regulação. Este trabalho tem por objetivo a utilização de duas abordagens genéticas para o estudo da variação na coloração, a análise de genes candidatos e a predição computacional do efeito de polimorfismos não sinônimos. Em ovinos a coloração da lã é uma característica com importância na produção e para a identificação das raças. Polimorfismos em diferentes genes foram associados com a coloração da lã, entretanto, estes não foram estudados em muitas raças que apresentam variação fenotípica. A ovelha crioula é uma raça local existente no sul do Brasil que apresenta uma ampla diversidade de cores na lã, incluindo branco, preto e diversos tons intermediários. O gene receptor de melanocortina 1 (MC1R) foi previamente associado com a coloração na raça crioula, entretanto, outros genes também devem estar envolvidos na regulação da coloração na raça. Este trabalho avaliou a influência dos genes MC1R, ASIP (proteína sinalizadora agouti), TYRP1 (proteína relacionada à tirosinase 1) e KIT (homólogo do oncogene de sarcoma felino viral v-kit Hardy-Zuckerman 4) na coloração da lã na raça ovina crioula. Amostras de 410 animais de diferentes cores foram analisadas, sendo a variação na coloração da lã determinada por colorimetria. O padrão de herança dos fenótipos foi avaliado através de cruzamentos dirigidos entre indivíduos de diferentes cores. Os polimorfismos nos genes foram avaliados através da realização do sequenciamento e da análise de fragmentos e a quantificação da expressão do gene ASIP foi realizada por PCR em Tempo Real. Foi observada a associação significativa entre polimorfismos nos genes MC1R e ASIP e a cor da lã na raça crioula. O alelo dominante do gene MC1R, provocado pelas mutações p.M73K e p.D121N, foi encontrado apenas em indivíduos pigmentados. Este alelo resulta na ativação constitutiva do receptor, e consequentemente na produção constante de eumelanina, sendo epistático sobre o gene ASIP. Nos animais homozigotos para o alelo selvagem do MC1R a manifestação do fenótipo branco ocorreu somente nos portadores de um alelo contendo a duplicação do gene ASIP. Os portadores da duplicação do ASIP apresentaram níveis elevados de expressão do gene enquanto os homozigotos para a cópia simples do ASIP não expressaram o gene e apresentaram fenótipos pigmentados. Os resultados obtidos permitiram identificar a influência da interação epistática dos genes MC1R e ASIP na coloração da lã nos ovinos crioulos. O estudo de genes candidatos envolvidos na rota da pigmentação mostrou-se uma abordagem adequada para a análise da variação na coloração nestes animais. Espera-se que o conhecimento adquirido neste trabalho auxilie na criação e na preservação da raça através da manutenção da diversidade fenotípica existente. A avaliação computacional dos polimorfismos não sinônimos vem sendo utilizada recentemente a fim de determinar os SNPs que potencialmente afetam o funcionamento dos genes e identificar os mecanismos responsáveis por doenças complexas e pela variação nos fenótipos. A predição do efeito de polimorfismos nos genes utilizando ferramentas computacionais apresenta-se como uma abordagem alternativa para o estudo da genética da coloração. O gene MC1R humano apresenta uma grande quantidade de polimorfismos alguns dos quais foram associados com a variação na pigmentação e com suscetibilidade a tumores de pele. Entretanto, muitas das variações existentes no gene não foram avaliadas quanto às suas consequências funcionais e o seu papel na variação da pigmentação. Foi realizada a predição computacional dos polimorfismos não sinônimos no gene MC1R humano com o objetivo de identificar os nsSNPs mais provavelmente danosos, e estabelecer aqueles com potencial efeito na função do MC1R. Foram utilizadas 11 ferramentas de predição individuais (SIFT, MutPred, Polyphen-2, PROVEAN, I-Mutant 3.0, PANTHER, SNPs3D, Mutation Assessor, PhD-SNP, SNPs&GO e SNAP) e dois programas consenso (PON-P e PredictSNP 1.0) para a análise de 92 nsSNPs localizados no gene. Os programas utilizados baseiam-se em métodos evolutivos, estruturais e computacionais, resultando na identificação dos 14 nsSNPs mais danosos (L48P, R67W, H70Y, P72L, S83P, R151H, S172I, L206P, T242I, G255R, P256S, C273Y, C289R e R306H). Apesar das diferenças nos resultados de cada programa a combinação dos diferentes métodos permitiu diferenciar os polimorfismos neutros dos danosos, mostrando concordância com os programas consenso. A predição computacional demonstrou ser uma abordagem eficiente para a identificação dos alelos danosos no gene MC1R e para a priorização de mutações para posteriores estudos funcionais e populacionais. / Animal color is a characteristic that presents a large diversity of phenotypes. Different approaches can be used to understand the color diversity existing among and within species. Through analysis of candidate genes the mutations responsible for the color variation have been described in different species, showing the involvement of various molecular mechanisms of regulation. The objective of this work is the use of two genetic approaches to the study of color variation, the analysis of candidate genes and the computational prediction of non-synonym polymorphism effects (nsSNPs). In sheep the wool color is a feature with commercial importance and in identifying breeds. Polymorphisms in different genes have been associated with wool color, but they have not been studied in many breeds that show phenotypic variation regarding such a charactere. The Creole is a local breed from southern most Brazil that presents a wide range of wool color, varying from white to black, and including several intermediate hues. The melanocortin 1 receptor (MC1R) was previously associated with the wool color in the Creole, however, other genes might also be involved in the regulation of color in the breed. This study evaluated the influence of the genes MC1R, ASIP (agouti signaling protein), TYRP1 (tyrosinase related protein 1) and KIT (v-kit Hardy- Zuckerman 4 feline sarcoma viral oncogene homolog) in the Creole breed wool color. Samples from 410 specimens of different colors were analyzed. The variation in the color of the wool was performed by colorimetry. The inheritance pattern of the phenotypes was assessed by crossbreeding individuals of different colors. Polymorphisms in the genes were evaluated by performing sequencing and fragment analysis, and the quantification of the ASIP gene expression was performed by Real Time-PCR. It was observed a significant association between polymorphisms in MC1R and ASIP gene and the wool color in Creole breed. The dominant allele of the MC1R gene, caused by p.M73K and p.D121N mutations was found only in pigmented individuals. This allele leads to the constitutive activation of the receptor and therefore in constant production of eumelanin and is epistatic on the ASIP gene. In the homozygous to the wild-type allele of MC1R the manifestation of white phenotype occurred only in individuals with one allele containing a duplication of the ASIP gene. The carriers of the duplicated copy of ASIP showed high levels of gene expression while homozygous for the simple copy of the ASIP did not expressed the gene, and showed pigmented phenotypes. The results allowed the identification of the influence of epistatic interaction of MC1R and ASIP gene in the wool color in Creole breed. The study of candidate genes involved in the pigmentation pathway proved to be a suitable approach for the analysis of variation in pigmentation in these animals. It is expected that the knowledge acquired in this work will assist on stablishment of commercial breeding and preservation policies of this sheep breed. The computational evaluation of non-synonymous polymorphism has been used to determine SNPs that potentially affect the function of the genes and identify the mechanisms responsible for complex diseases and by the variation in phenotypes. The prediction of the effect of polymorphisms in genes using computational tools presents an alternative approach to the study of the genetic of coloration. The human MC1R gene has a large number of know polymorphisms, some of which were associated with changes in pigmentation and susceptibility to skin tumors. However, many existing variations in the gene have not been evaluated regarding the functional consequences and its role in the variation of pigmentation. Computational prediction of nonsynonymous polymorphisms was performed in the human MC1R gene in order to identify the most likely harmful nsSNPs and to establish those with potential effect on the function of MC1R. Eleven individual tools (SIFT, MutPred, Polyphen-2, PROVEAN, I-Mutant 3.0, PANTHER, SNPs3D, Mutation Assessor, PhD-SNP, SNPs&GO and SNAP) and two consensus programs (PON-P and PredictSNP 1.0) were used to the analysis of 92 nsSNPs located in the gene. The programs used are based in evolutionary, structural and computational methods, resulting in the identification of the 14 most damaging nsSNPs (L48P, R67W, H70Y, P72L, S83P, R151H, S172I, L206P, T242I, G255R, P256S, C273Y, C289R and R306H). Despite the differences in the results of the each program the combination of different methods allowed the differentiation of the neutral polymorphisms from the most damaging, showing agreement with the consensus programs. The computational prediction has proved to be an efficient approach for the identification of harmful alleles in the MC1R gene and for the prioritization of mutations for further functional and population studies.

L’espérance de vie des patients atteints de mélanome à haut risque ne peut être prédite d’une façon<p>fiable en se basant sur les analyses d’histopathologies de la lésion primitive et est souvent ajustée<p>durant la progression de la maladie. Notre étude vise à élargir nos observations initiales au niveau<p>des métastases cutanées et d’évaluer la valeur pronostique de tyrosinase related protein 1 (TYRP1)<p>dans les métastases ganglionnaires des patients atteints de mélanome de stades III et IV. TYRP1 est<p>une enzyme mélanosomale qui partage des similitudes structurelles avec la tyrosinase, l'enzyme clé<p>de la mélanogenèse.<p>L’expression de l'ARNm de TYRP1 a été quantifiée dans 104 métastases ganglionnaires par PCR<p>en temps réel et normalisée par rapport à l’expression de l’ARNm de S100B (marqueur reconnu du<p>mélanome) pour corriger l’expression de TYRP1 suivant la charge tumorale de l’échantillon. Le<p>rapport TYRP1/S100B a été calculé et la médiane a été utilisée en tant que valeur seuil. Ensuite<p>nous avons étudié la relation entre les valeurs de TYRP1/S100B, le suivi clinique et les<p>caractéristiques histopathologiques de la tumeur primitive.<p>Un rapport élevé de l’ARNm TYRP1/S100B corrélait significativement avec une survie sans<p>récidive et une survie globale plus courtes, avec une épaisseur de Breslow plus élevée et avec la<p>présence d'une ulcération au niveau de la tumeur primitive. En outre, une expression élevée de<p>TYRP1/S100B était de meilleure valeur pronostique pour la survie globale que l'épaisseur de<p>Breslow et l'ulcération des primitifs. De plus, cette expression est bien conservée au cours de la<p>progression de la maladie par rapport aux groupes de TYRP1 bas/élevé.<p>Nous avons constaté qu’une expression élevée de TYRP1/S100B dans les métastases de patients<p>atteints de mélanome est associée à un résultat clinique défavorable et une survie courte. Menée sur<p>des patients atteints d'un mélanome à haut risque de récidive, cette première étude a suggéré que<p>l'ARNm de TYRP1 dans les métastases pourrait servir de biomarqueur pour affiner le pronostic<p>initial des patients surtout ceux ayant des lésions primitives de localisation inconnues ou non<p>évaluables et peut permettre une gestion différente des deux groupes de patients. Son expression<p>conservée au cours de la progression de la maladie est en faveur de son utilisation comme cible<p>thérapeutique.<p>En second lieu, en évaluant l’expression de la protéine TYRP1 par immunohistochimie dans les<p>métastases cutanées et ganglionnaires, nous avons observé qu’elle n'était pas détectée dans la moitié <p>7<p>des tissus exprimant bel et bien l'ARNm correspondant et qu’elle, contrairement à l'ARNm, n’était<p>pas associée à la survie.<p>Des données récentes ont indiqué que le 3'-UTR de l’ARNm de TYRP1 contient trois sites de<p>liaison putatifs de miR-155 dont deux présentant un polymorphisme d'un seul nucléotide (SNPs:<p>rs683 et rs910) qui favorisent la dégradation en cas d’hybridation miARN-ARNm parfaite de<p>l’ARNm ou non en cas d’hybridation imparfaite. Nous avons cherché à examiner si miR-155 peut<p>affecter l’expression de l’ARNm et de la protéine TYRP1 en fonction de ces SNPs. Tout d'abord,<p>nous avons transfecté deux lignées de mélanome ayant chacune l’une ou l’autre de l’allèle (au<p>niveau rs683 et rs910) avec différentes concentrations de pré-miR-155 et nous avons évalué<p>l’expression du miR-155 et l’ARNm TYRP1 par PCR en temps réel ainsi que l’expression de la<p>protéine TYRP1 par western blot. Nous avons constaté qu’une surexpression de miR-155 a induit<p>une dégradation importante des ARNm TYRP1 et a perturbé sa traduction en protéine dans la lignée<p>avec le génotype “hybridation parfaite”. Ensuite, nous avons examiné l'expression des ARNm et<p>protéines de TYRP1, le niveau de miR-155 et les SNPs rs683 et rs910 dans 192 échantillons de<p>métastases cutanées et ganglionnaires de mélanome. Nous avons trouvé que le groupe d'échantillons<p>avec le génotype “hybridation parfaite” était significativement associé à un niveau de protéine de<p>TYRP1 plus bas alors qu'aucune différence de niveau d’expression n'a été trouvée pour l’ARNm de<p>TYRP1 ou miR-155 entre les deux groupes de génotype, confirmant que les SNPs au niveau de 3’-<p>UTR de TYRP1 peuvent spécifiquement affecter l'expression de la protéine TYRP1. En outre, nous<p>avons montré que l’ARNm de TYRP1 est inversement corrélé avec l’expression miR-155, mais pas<p>avec la protéine TYRP1 dans le groupe " hybridation parfaite", alors qu'il corrèle positivement avec<p>la protéine mais pas avec miR-155 dans le groupe "hybridation imparfaite" où la protéine corrélait<p>inversement à la survie. Cela montre que les SNPs dans le 3'-UTR de l'ARNm TYRP1 affectent la<p>régulation de l’ARNm par miR-155 et la traduction en protéine. Ces SNPs rendent la régulation de<p>l’ARNm et la protéine de TYRP1 indépendante de miR-155 et confèrent une valeur pronostique à<p>la protéine TYRP1 / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished