京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(情報学) / 甲第20033号 / 情博第628号 / 新制||情||109(附属図書館) / 33129 / 京都大学大学院情報学研究科通信情報システム専攻 / (主査)教授 髙木 直史, 教授 小野寺 秀俊, 教授 佐藤 高史 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Informatics / Kyoto University / DFAM

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In addition to the interaction of evolutionary forces, the population history of the African Sahel and Arabia has been influenced by the spread of Neolithic cultural innovations. The reflection of these processes today is a very complex structured diversity of the current populations, which is presented here through the analysis of several genetic markers. The aim is to provide a comprehensive view of the history of demographic processes in the Sahel and Arabia, by combining genetic, linguistic, subsistence and geographical data obtained from local populations. A study of a large dataset of mtDNA sequences showed that Arabia was a major crossroads in gene flow, and although it was colonized by anatomically modern humans from East Africa, today's differentiation from Africa is greater than the differentiation between local populations in these regions. Even the Sahel was an important biocorridor in the past. Today, we encounter populations of various subsistence strategies (nomadic pastoralists and settled farmers), between which gene flow has been severely restricted. A comparison of uniparently inherited loci in both groups points to different migratory activity in the eastern and western parts of the Sahel. Analyzes of Alu elements, which indicated the inclination of West African herders (Fulbs)...

Les microsatellites, séquences répétées en tandem de période une à six paires de bases, sont des entités génomiques présentes dans tous les organismes qu'ils soient animaux, végétaux ou microbiens. Ils présentent un cycle de vie caractérisé par trois phases principales : une apparition et une maturation, une dynamique à l'état mature, puis une dégénérescence. Nous nous intéressons dans cette thèse à la première phase, l'apparition des microsatellites. <br />Pour traiter ces questions, nous nous sommes basés sur l'analyse de la séquence du génome humain. L'une des lacunes de ce type d'analyse est qu'il faut d'abord extraire les microsatellites du génome, et qu'il existe plusieurs algorithmes de nature et fonctionnement différents. La première partie de cette thèse se concentre donc sur la comparaison de quelques-uns des principaux algorithmes de recherche de répétitions en tandem, et dresse un portait des différentes qualités et limitations de chacun des algorithmes.<br />Deux possibilités majeures sont détaillées, l'apparition par l'intermédiaire d'éléments transposables (ETs), et l'apparition spontanée à partir d'une séquence quelconque. Dans le premier cas, l'étude est focalisée sur le rôle des queues polyA des séquences Alu chez les primates. La question de l'apparition à partir d'une séquence quelconque cherche à établir l'impact de trois mécanismes mutationnels différents sur la création et le développement primordial des microsatellites : la mutation ponctuelle, le glissement de polymérase et la micro-duplication adjacente de quelques nucléotides. Un modèle général d'apparition des microsatellites est aussi proposé, suggérant une dynamique d'apparition plus complexe que ce qui était précédemment supposé.

In the present study, for estimating the Central Asia contribution to the Anatolia, nine Alu insertion polymorphisms (ACE, PV92, FXIIIB, APO, A25, B65, TPA25, D1, HS4.32 ) in 100 individuals from Anatolia were examined. Alu insertion frequency for these loci were calculated as 0,410 / 0,220 / 0,579 / 0,963 / 0,067 / 0,667 / 0,390 / 0,427 / and 0,637 respectively and they were found to be in Hardy-Weinberg equilibrium (p&lt / 0,05). Observed insertion frequencies of each loci were compared with those of the previous observations (Din&ccedil / , 2003 / Comas et al., 2004) and it was found that the present study results were not different than those obtained by Comas et al. (2004). Thus, these two data were pooled (N = 143) and used to examine genetic relationships between populations from Eurasia and Africa. Pairwise Fst statistics indicated that there is higher genetic similarity between Anatolia and all of the Balkans and some of the Caucasian populations. Neighbor Joining (NJ) tree based on Reynold&rsquo / s genetic distances and Principal Component Analysis (PCA) both grouped the Anatolian populations with Balkans and some of the Caucasian populations and show clear differentiation of Asian populations from the Anatolian population. The relative genetic contribution of Central Asian genes to the current Anatolian gene pool was quantified using Admix analysis, considering for comparison populations of Balkans (Greek, Romania, Albania and Hungarian) and Central Asia (Uighur, Uzbeks, Tajicks, Kazaks, Kyrgyzes, Dungans). Estimates suggest roughly 28 % contribution from Asia to Anatolia in concordance with the previous estimation (Benedetto et al., 2001).

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 2005. / Vita. Includes bibliographical references (leaves 214-243).

This work deals with faults, errors and failures, which can occur during manufacturing and long term operation. Work describes the various failures and fault models. There are some approaches to get fault tolerant systems, mainly in hardware. The thesis continues with a summary of methods for ALU software testing. The last chapter is about tests generation for microcontroller MSP430.

In the present study / ten autosomal human-specific Alu insertion polymorphisms / ACE, APO, A25, B65, D1, FXIIIB, HS4.32, HS4.69, PV92 and TPA25 were analyzed in approximately 100 unrelated individuals from Anatolia. Alu insertion polymorphisms offer several advantages over other nuclear DNA polymorphisms for human evolution studies. The frequencies of the ten biallelic Alu insertions in Anatolians were calculated and all systems were found to be in Hardy-Weinberg equilibrium (p&gt / 0.05). By combining the results of this study with results of previous studies done on worldwide populations, the genetic distance (Nei&rsquo / s DA) between each pair of populations was calculated and neighbor joining trees were constructed. In general, geographically closer populations were found to be also genetically similar. Principal component analysis (PCA) was performed and Anatolia was found to be in the European cluster. As a result of PCA / it was concluded that FXIIIB, PV92 and ACE were the variables contributing the most to the explanation of the variation between the populations. Additionally / canonical variates analysis (CVA) concluded that the most discriminative markers for the groups of populations were PV92, D1, ACE and HS4.32. Pair-wise Fst values were also calculated between Anatolians and some of the populations for which the data was available. It was concluded that, Anatolians have non-significant pair-wise Fst values with Swiss and French Acadian populations. Lastly, heterozygosity vs. distance from centroid graph was constructed and it was found that Anatolians and India-Hindu had exactly the expected heterozygosity value predicted by the model of Harpending and Ward (1982).

Este trabajo describe la diversidad genética de las poblaciones actuales del Oeste del Mediterráneo según dos polimorfismos: nueve polimorfismos Alus y doce microsatelites (STR) presente en el cromosoma X. En este trabajo, se presentan resultados originales de poblaciones de Marruecos, España, sur de Italia y de poblaciones judías. Nuestro estudio multidisciplinario se basa sobre datos biológicos, arqueológicos, históricos, geográficos y lingüísticos para reconstruir los origines y la historia genética del oeste del Mediterráneo. Para la totalidad de los marcadores, nuestros resultados muestran una proximidad genética entre las poblaciones del norte de África y del sur de Europa con una diferencia entre los grupos norte africanos y sub-saharianos. También se puede concluir que en el noroeste de África, no hay una fuerte diferenciación genética entre los beréberes y los árabes. El análisis de cinco poblaciones judías muestra que se agrupan en un mismo cluster, indicando su ancestral común origen, que se ha conservado durante el tiempo a pesar de la diáspora, con una clara distinción entre ellos y sus vecinos no-judíos

Les éléments Alu sont les retrotransposons les plus prolifiques chez l'humain avec plus d'1 million de copies occupant plus de 10% du génome. Afin de contrecarrer l'expansion des rétro-éléments, les organismes ont développés différents mécanismes pour préserver l'intégrité de leurs génomes. Le plus proéminent, également utilisé pour lutter contre la réinsertion d'ADN viral dans le génome hôte, est l'édition de l'ARN. Chez les mammifères, la plus courante est la déamination de l'adénine en inosine catalysée par la famille de protéine ADAR dont Les principales cibles sont les éléments Alu chez l'humain. L'édition des éléments Alu conduit à leur séquestration dans le noyau des cellules, mute leurs promoteurs internes, cible de l'ARN polymérase III (POLIII), et leurs queues poly-A, prévenant ainsi leur future rétrotransposition. Dans la première partie de cette étude, l'analyse de données de séquençage haut-débit révèle que ~40% des éléments Alu sont reconnus par POLIII, qu'ils sont présents en tant que petits ARN dans le cytoplasme et le noyau des cellules, que certain d'entre eux sont associés à la chromatine, et que la transcription des éléments Alu est un phénomène courant dans les tissus somatiques qui concorde avec l'expression d'éléments LINE1 fonctionnels. Ceci suggère que la rétrotransposition peut être un mécanisme normal dans la plupart des tissus humains. Enfin, l'analyse de l'expression des éléments Alu et LINE1 chez la souris montre que la transcription de rétrotransposons n'est pas spécifique de l'humain. Dans la seconde partie de cette étude, une nouvelle méthode a été développée pour explorer l'impact de l'édition de l'ARN sur le transcriptome en identifiant les ARN édités par séquençage haut-débit. Dans un premier temps, un anticorps ciblant ADAR a été utilisé pour extraire les ARN associés aux protéines de l'édition. Cette méthode n'étant pas suffisamment efficace, une autre stratégie, qui extrait directement les ARN contenant de l'inosine, a été développée : dans un premier temps, l'ARN est fixé à des billes magnétiques par leurs extrémités 3', ensuite, les billes sont traitées au glyoxal/acide borique et à la RNAse T1 pour libérer la région 5' des ARN contenant une ou plusieurs inosines, et enfin, les ARN libérés sont séquencés par séquençage haut débit. En utilisant cette méthode, 1822 sites d'éditions ont été identifiés dans l'ARN de cerveau de souris, incluant 28 nouveaux sites présents dans des séquences codantes qui conduisent à des mutations non-synonymes des futures protéines. Des sites d'éditions ont aussi été observés pour la première fois dans les ARN ribosomaux, les snoRNA et les snRNA.