Analyse phylogénétique et ajout de membres dans la famille anti-CRISPR

Phylogenetic analysis and member addition in the anti-CRISPR family

• Auteur / Autrice : Sweta Nidhi
• Direction : Jean-Louis Mège, Vijay Tripathi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie santé.Génomique et bioinformatique
• Date : Soutenance le 08/06/2021
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Nicolas Lévy
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pratyoosh Shukla, Mohan Singh

Mots clés

Mots clés contrôlés

Archéobactéries

Eubactéries

CRISPR (génétique)

Génie génétique

Mots clés libres

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Résumé

Les principaux objectifs de ce travail de thèse sont de fournir une revue complète du système CRISPR-Cas et Anti-CRISPR qui est principalement utilisé dans le domaine du génie génétique de nos jours et l'identification et l'ajout de nouveaux membres dans la famille anti-CRISPR à l'aide de la reconstruction de séquences d'ancêtres. (ASR) et méthode de recherche de profil de modèle markov caché (HMM).CRISPR (répétitions palindromiques courtes régulièrement intercalées) -Cas est le système de défense adaptative d'acide nucléique dans les bactéries contre l'élément génétique mobile des plasmides et des virus. Les virus infectant les bactéries, les bactériophages, en réponse, codent pour des protéines appelées protéines anti-CRISPR (Acr's). Ces protéines bloquent et dégradent la protéine Cas, permettant ainsi l'entrée et l'infection des virus. Jusqu'à présent, 48% des eubactéries et 95% des archées ont été identifiées pour contenir CRISPR-Cas, alors que les protéines anti-CRISPR connues, peuvent être comptées sur les doigts, ce qui suggère la présence de nombreuses autres familles de protéines Acr non découvertes et de ses membres. . Par conséquent, l'identification de nouveaux membres de protéines anti-CRISPR et leur relation évolutive avec des familles déjà existantes à l'aide de la reconstruction ancestrale et de la recherche de profil HMM est au centre de cette thèse.

The major objectives of this thesis work are to provide a comprehensive review on CRISPR-Cas and Anti-CRISPR system which is mostly used in the field of genetic engineering nowadays and identification and addition of new members in the anti-CRISPR family using ancestor sequence reconstruction (ASR) and hidden markov model (HMM) profile search method. CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-Cas system is the nucleic acid adaptive defense system in bacteria against the mobile genetic element from plasmids and viruses. The viruses infecting bacteria, bacteriophages, in response, encode for proteins called anti-CRISPR proteins (Acr’s). These proteins block and degrade the Cas protein thus allowing viruses entry and infection. Until now, 48% of Eubacteria and 95% of Archaea have been identified to contain CRISPR-Cas, whereas known anti-CRISPR proteins, can be counted on the fingers, which hints for the presence of many more undiscovered Acr protein families and its members. Therefore, identification of new members of anti-CRISPR proteins and their evolutionary relationship with already existing families using ancestral reconstruction and HMM profile search is the major focus of this thesis.