Universitat Pompeu Fabra
Universitat Pompeu Fabra. Departament de Medicina i Ciències de la Vida
Changes in the epigenetic regulation of gene expression have important implications for evolution. However, the study of these changes (i) has not been consistently assessed across closely related species, (ii) oftentimes has ignored evolutionarily relevant genomic regions, and (iii) has been limited to specific epigenetic features. In this thesis, we have explored gene regulation through the lens of primate evolution and human populations. Namely, we characterized a panel of lymphoblastoid cell lines (LCL) from five primates and highlighted the particularly relevant role of weak regulatory elements in evolution. We then studied DNA methylation, a particular epigenetic mechanism, in a structurally complex chromosome –the Y chromosome– across 7 major human haplogroups. Finally, we developed an experimental methodology to detect and discriminate different DNA modifications. Specifically, we present EOH-seq and sEM-seq, two complementary methods for the whole-genome study of 5hmC and 5mC that can be applied to a variety of different conditions, cell types, and species.
Els canvis en la regulació epigenètica de l'expressió gènica tenen implicacions importants en l'evolució. No obstant això, l’estudi d’aquests canvis (i) no s'ha avaluat de manera sistemàtica en espècies pròximes, (ii) moltes vegades ha omès regions genòmiques evolutivament rellevants i (iii) s'ha limitat a l’estudi de modificacions epigenètiques específiques. En aquesta tesi, hem explorat la regulació gènica des d’un punt de vista de l’evolució dels primats i les poblacions humanes. Concretament, hem caracteritzat un panell de línies cel·lulars limfoblastoides (LCL) procedents de cinc espècies de primats, destacant la importància dels elements reguladors amb senyals més febles. També ens hem centrat en l’estudi d’un mecanisme epigenètic específic: la metilació de l'ADN. Per això, hem examinat la metilació de l’ADN en un cromosoma estructuralment complex, el cromosoma Y, en 7 haplogrups humans. Finalment, hem acabat aquest treball desenvolupant un mètode per detectar i discriminar diferents modificacions de l'ADN. Específicament, presentem EOH-seq i sEM-seq, dues metodologies complementàries per a l’estudi de les modificacions 5mC i 5hmC al llarg de tot el genoma. Ambdós mètodes són aplicables a diferents condicions, tipus cel·lulars i espècies.
Gene regulation; Primates; Methylation; Long-read sequencing; EOH-seq; Regulació de gens; Primats; Metilació; Seqüenciació de lectura llarga; EOH-seq
575 - General genetics. General cytogenetics
ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
