Long-range regulatory regions play important functions in the regulation of transcription and are particularly involved in the precise spatio-temporal expression of target genes. Such regions have specific characteristics, among which is their ability to regulate many target genes that can be located up to 1Mb from the transcription start site. The prediction and functional characterization of such regions remains an open problem. Evolutionary approaches have been developed to detect regulatory regions that are under purifying selection. However, little has been done with regards to the impact of long-range regulation on genome evolution. / This thesis focuses on three different aspects of long-range regulation: i/ First we develop a method that predicts regions particularly prone to the fixation of evolutionary breakpoints. We discuss the results obtained in the context of long-range regulation and show that this type of regulation is a major factor shaping vertebrate genomes in evolution. ii/ The second project aims at predicting functional interactions between regulatory regions and target genes based on the observation of evolutionary rearrangements in various vertebrate species. We show how this approach produces a biologically meaningful prediction dataset that will be useful to researchers working on regulation. iii/ Third, we focus on the in vivo characterization of regulatory regions. We present a powerful and reliable enhancer detection pipeline composed of an in silico approach to predict putative enhancers and an in vivo method to functionally characterize the expression specificity of predicted regions in the developing medaka fish. / The results presented in this thesis contribute to different areas of research such as a better understanding of evolutionary dynamics related to evolutionary rearrangements and to a better in silico and in vivo characterization of cis-regulatory regions. / La régulation longue distance a d'importantes fonctions dans la régulation de la transcription et est particulièrement impliquée dans la régulation spatiale et temporelle des gènes cibles. Ces régions ont des caractèristiques spécifiques telles que la capacité de contrôler different gènes à des distances jusqu'a 1Mb du site d'initiation de la transcription. La prédiction et la caractérisation fonctionelle de ces regions restent un problème d'actualité. Des approches évolutionaires ont été d´eveloppées pour détecter les régions sous pression de sélection. En revanche, peu a été fait en rapport avec l'impact de la régulation de longue distance sur l'évolution du génome. / Cette thèse se concentre sur trois differents aspects de la régulation longue distance: i/ Premièrement, nous developpons une méthode de prédiction des regions particulièrement sujettes à la fixation des réarrangements de l'évolution. Nous étudions les résultats obtenus dans le contexte de la régulation longue distance et nous montrons que ce type de régulation est un composant majeur dans le façonnement du génome au cours de l'évolution. ii/ Le second projet à pour but de prédire les interactions fonctionnelles entre les régions de régulation et leur gènes cible à partir de l'observation de réarrangements de l'évolution dans differentes espèces. Nous montrons comment une telle approche produit des resultants biologiquement significatifs qui seront particulièrement utiles aux chercheurs travaillant dans le domaine de la régulation. iii/ Troisièmement, nous nous concentrons sur la caractérisation fonctionnelle in vivo des regions régulatrices. Nous présentons une méthode fiable de détection des enhancers composée d'une approche informatique pour la prédiction de ces régions et d'une approche biologique pour caractériser fonctionnellement les spécificités d'expression de ces régions dans le poisson medaka. / Les résultats présentés dans cette thèse contribuent à une meilleure comprehension des dynamiques d'évolution en relation avec la régulation longue distance et une meilleure prédiction et caractérisation fonctionnelle de ces régions régulatrices.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.92333 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Mongin, Emmanuel |
| Contributors | Ken Dewar (Supervisor1), Mathieu Blanchette (Supervisor2) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Human Genetics) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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