Comparative analysis of splicing in eukaryotes

Abstract

L’splicing és el mecanisme pel qual els introns són eliminats del pre-mRNA per generar un trànscrit madur. Aquest procés és dut a terme per un complex macromolecular anomenat spliceosoma i requereix el reconeixement dels senyals d’splicing al pre-mRNA. Aquests senyals no són sempre identificats correctament, el que permet la producció de trànscrits diferents a partir d’un únic pre-mRNA mitjançant un procés anomenat splicing alternatiu. Aquest procés pot ser regulat mitjançant factors proteics específics o per altres mecanismes que alteren el reconeixement dels senyals d’splicing com l’estructura secundària adoptada pels pre-mRNAs. En aquesta tesi hem investigat els mecanismes de regulació de l’splicing en eucariotes mitjançant tècniques computacionals. També hem estudiat la relació existent entre les proteïnes que intervenen en la regulació de l’splicing i els senyals d’splicing, i com han coevolucionat en diferents espècies. Finalment, i tenint en compte les possibilitats que l’splicing alternatiu ofereix des del punt de vista evolutiu, també hem analitzat l’impacte de l’splicing alternatiu en l’evolució gènica.

Splicing is the mechanism by which introns are removed from the pre-mRNA to create a mature transcript. This process is performed by a macromolecular complex, the spliceosome, and involves the recognition of the splicing signals in the premRNA. These signals are not always perfectly recognized, which allows the production of different mature transcripts from a single pre-mRNA through a process called alternative splicing. This process can be regulated by specific protein factors or by other mechanisms that affect the recognition of the splicing signals, such as the secondary structure adopted by the pre-mRNA. In this thesis we have investigated the mechanisms of splicing regulation in eukaryotes using computational approaches. Moreover, we have also studied the relationship that exists between protein factors involved in splicing regulation and splicing signals, and how they have co-evolved across species. Finally, and considering the possibilities that alternative splicing can offer from the evolutionary point of view, he have also analyzed the impact of alternative splicing in gene evolution.