Distribution and evolution of short sequence tandem repeats in eukariotic genomes

Abstract

Els microsat el lits s on seq u encies d'ADN formades per repeticions ent andem de motius curts. Les curtes seq u encies repetides en t andem s onubiq ues en els genomes dels eucariotes, tant en les regions codi cants comen les regions no codi cants. Aquestes seq u encies tenen un nivell molt elevatde polimor sme i de diverg encia interespec ca.Hem investigat si les dades obtingudes mitjan cant la seq uenciaci o de novageneraci o del Projecte Pilot dels 1000 Genomes s on utils per quanti car lavariabilitat dels microsat el lits en les poblacions humanes i per descobrirnous loci hipot eticament implicats en malalties causades per l'expansi o derepeticions de trinucle otids.Hem analitzat la conservaci o ologen etica dels microsat el lits per entendreel rol que juga la selecci o en l'evoluci o dels microsat el lits. El primerestudi conclou que en els llinatges dels vertebrats, les repeticions en t andemd'amino acids estan m es conservades que altres seq u encies similars localitzadesa les regions no codi cants. Aix o ens porta a concloure que l'evoluci oha mantingut les repeticions a les regions codi cants de les prote nes. Enuna segona fase hem analitzat la conservaci o dels microsat el lits en diferentsregions gen omiques, comparant-les amb la conservaci o dels microsat el litsa les regions interg eniques. Concloem que la selecci o no mant e nom es elsmicrosat el lits als exons, sin o que tamb e a altres regions gen omiques.

Microsatellites are DNA sequences formed by tandem repetition of shortmotifs. Short sequence tandem repeats are ubiquitous in eukaryotic genomesboth in coding and non-coding regions. They show a very high level ofpolymophism and interspeci c divergence.We investigated the use of next generation sequencing data, from the1000 Genomes Pilot Prjects, to quantify microsatellite variability in thehuman population and discover putative new loci involved in trinucleotiderepeat expansion diseases.We analysed microsatellites phylogenetic conservation to learn aboutthe role of selection in shaping microsatellite evolution. The rst study con-cluded that in vertebrate lineages amino acid tandem repeats were moreconserved than similar sequences located in non-coding regions. This leadus to the conclusion that evolution was preserving repeats in protein-codingregions. In a second stage we analzed the conservation of microsatellites indi erent genomic regions, comparing them with the of microsatellite in inter-genic region. We concluded that selection was not preserving microsatellitesonly in exons but also in other genomic regions.1