A Comprehensive screening of X-linked and miRNA-driven signatures of positive selection and the role of cis-regulatory elements in the human genome

Abstract

The evolutionary history of the human genome has been shaped by the selection of multiple elements in response to different environmental pressures. The analysis of regulatory adaptations and the particularities of sexual chromosomes are key to understanding the different evolutionary outcomes of some of these processes. In this thesis, we describe how recent selection has shaped the X chromosome in human populations, focusing on several selection candidates, the special X-linked inheritance properties and the role of regulatory elements. We also propose the relevant implication of human enhancers in tissue-specific regulatory programs. The expression of genes implicated in tissue-specific functions is seen to be regulated mainly by enhancers located in introns, while ubiquitously expressed housekeeping genes are predominantly controlled by intergenic enhancers. The evolutionary role of human miRNAs are also analysed with special emphasis on their global patterns of diversity and their implication in population-specific prevalence in some of the most common human disorders

La historia evolutiva del genoma humano ha sido configurada por la selección de numerosos elementos en respuesta a distintas presiones evolutivas. El análisis de adaptaciones regulatorias y de las particularidades de los cromosomas sexuales son clave para entender las distintas consecuencias de algunos de estos procesos. En esta tesis describimos cómo procesos de selección reciente han configurado el cromosoma X en distintas poblaciones humanas, centrándonos en varios candidatos bajo selección, sus propiedades hereditarias y el papel de elementos regulatorios. También describimos la relevancia de enhancers humanos en los programas regulatorios de tejidos específicos. La expresión de genes implicados en las funciones específicas de tejido aparece principalmente regulada por enhancers ubicados en intrones, por otro lado, genes implicados en el mantenimiento básico de la célula están predominantemente controlados por enhancers intergénicos. También analizamos el papel evolutivo de microRNAs humanos, con especial énfasis en patrones de diversidad globales y su implicación en prevalencias poblaciones de algunas de las enfermedades humanas más comunes.

Programa de doctorat en Biomedicina