Détection de recombinaisons génomiques et protéomiques homologues par alignement multiple local et partiel
Résumé
Phages are viral microorganisms that infect bacteria. Their genome is structured in many functional modules, frequently mixed by recombination. These recombinations, encouraged by the homology between sequences, result in new combinations of modules and thus in potentially new and viable phages, but make them difficult to annotate with in-silico methods. In particular, classical multiple alignment methods are unable to handle recombinations. The aim of my internship is to use a new multiple alignment tool, Paloma, to study recombinations between homologous proteins of 32 phages, whose some have already been recombined according to the literature. The visualization of the generated alignments allowed to find recombined regions in 8 phages described by the past in 3 phages, and the presence of 4 conserved sequences between these 8 phages around the recombined region. These could be recombination fingerprints. These results are encouraging and demonstrate the ability of Paloma to take into account recombinations in a multiple alignment. In the future, it is planned to couple Paloma with an automata learning tool to predict the unknown function of phage proteins.
Les phages sont des micro-organismes viraux qui infectent les bactéries. Leur génome est structuré sous la forme de modules fonctionnels, fréquemment mélangés par recombinaison. Ces recombinaisons, favorisées par l’homologie entre séquences, donnent lieu à de nouvelles combinaisons de modules et donc à des phages potentiellement nouveaux et viables, mais les rend difficile à annoter avec des méthodes in-silico. Plus particulièrement, les méthodes classiques d’alignement multiple n’arrive pas à prendre en charge les recombinaisons. Le but de mon stage est d’utiliser un nouvel outil d’alignement multiple, Paloma, pour étudier les recombinaisons entre protéines homologues de 32 phages, dont certaines ont déjà fait l’objet de recombinaison d’après la littérature. La visualisation des alignements généré a permis de retrouver des régions recombinées chez 8 phages décrites par le passé chez 3 phages, et la présence de 4 séquences conservées entre ces 8 phages autour de la région recombinée. Il pourrait s’agir d’empreintes de recombinaison. Ces résultats sont encourageants et démontre la capacité de Paloma à tenir compte de recombinaisons lors d’un alignement multiple. À terme, il est prévu de coupler Paloma avec un outil d’apprentissage d’automates pour prédire la fonction inconnue de protéines de phage.
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