The functional role of methylated short tandem repeats in early mouse development

Short tandem repeats, or microsatellites are ubiquitous throughout all genomes that have been explored. In common with other sequences, the DNA in microsatellites has DNA marks in the form of chromatin methylation. Regulation of DNA methylation and changes in their pattern is critical for the establishment of unique cell states throughout development in mammals. DNA methylation is extensively reprogrammed during the early phases of mammalian development to establish unique developmental patterning. Whether microsatellites are also reprogrammed with developmental patterns is unknown. In this thesis, we assessed the characteristics of di- and trinucleotide microsatellites in the NCBIM37 Mus musculus assembly and observed a marked difference in quantity and length of microsatellites of differing motif, not explained by any known mechanism. Secondly we assessed the quantities of di-, tri- and tetranucleotide microsatellites in experimentally determined methylomes of Mus musculus at various stages in development. Our results indicate that at least one tetranucleotide microsatellite motif and more tentatively a second trinucleotide microsatellite follow a pattern of methylation consistent with reprogramming. Finally we show that the genes containing these specific microsatellites in the NCBIM37 genome have strong links to known developmental processes.Biotechnology and Biological (BBSRC)Applied Bioinformatic

Δομικές μελέτες αμυλοειδογόνων πρωτεϊνών με περιοδικότητες στην αλληλουχία τους

Τα αμυλοειδή αποτελούν εξωκυτταρικές/ενδοκυτταρικές εναποθέσεις αδιάλυτων πρωτεϊνικών ινιδίων που δημιουργούνται από διαλυτές πρωτεΐνες/πεπτίδια, όταν διπλώνονται κατά μη φυσιολογικό τρόπο και αυτοσυγκροτούνται, προκαλώντας την καταστροφή κυττάρων και ιστών. Τα αμυλοειδή σχετίζονται με έναν αριθμό στερεοδιαταξικών ασθενειών, τις λεγόμενες αμυλοειδώσεις. Συχνά αρκετοί οργανισμοί εκμεταλλεύονται τις ιδιότητες και την αρχιτεκτονική που χαρακτηρίζουν τα αμυλοειδή ινίδια, με στόχο να υποστηρίξουν πολύπλοκες βιολογικές λειτουργίες. Οι λειτουργικές αυτές δομές ονομάζονται λειτουργικά αμυλοειδή (functional amyloids). Αρκετές αμυλοειδογόνες πρωτεΐνες έχουν συσχετιστεί με την δημιουργία β-σοληνοειδών δομών. Τα β-σωληνοειδή (β-έλικες) αποτελούν επιμήκεις σπείρες που σχηματίζονται από πολυπεπτιδικές αλυσίδες, οι οποίες διπλώνουν κατά κυκλικό τρόπο στο χώρο. Βασικό χαρακτηριστικό των πρωτεϊνικών αυτών αλληλουχιών, αποτελεί η παρουσία αμινοξικών περιοδικοτήτων μεγέθους 5-40 καταλοίπων. Ταυτόχρονα, εμφανίζουν υψηλή προτίμηση σε αμινοξικά κατάλοιπα που έχουν φέρουν μικρή πλευρική αλυσίδα, αλλά και πολικό χαρακτήρα. Σκοπός της εργασίας ήταν η εύρεση τμημάτων της πολυπεπτιδικής αλυσίδας αμυλοειδογόνων πρωτεϊνών που αποτελούνται από αποκλίνουσες και συνεχείς περιοδικότητες, μεγέθους 5-40 αμινοξικών καταλοίπων, ικανών για την δημιουργία β-σωληνοειδών δομών. Tα αποτελέσματα υποδεικνύουν την παρουσία επαναλαμβανόμενων τμημάτων στις αλληλουχίες των περισσότερων αμυλοειδογόνων πρωτεϊνών. Ταυτόχρονα, οι δομικές μελέτες που πραγματοποιήθηκαν σε 5 πρότυπες πρωτεΐνες, υπέδειξαν την ικανότητά τους να σχηματίζουν β-σωληνοειδείς δομές, ο πολυμερισμός των οποίων μπορεί να οδηγήσει στον σχηματισμό αμυλοειδών πρωτοϊνιδίων.Amyloids are extracellular/intracellular protein fibrous deposits formed by otherwise soluble proteins or peptides that fail to adopt a proper fold, leading to tissue damage and degeneration. Amyloids are related to a number of conformational diseases, named amyloidoses. However, organisms (from bacteria to human) exhibit novel and important biological functions, based on the functional properties of amyloids. Such structures are known as functional amyloids. Structures known as β-solenoids are elongated spirals which support the “cross-β” structure of amyloids and are formed by stacked coils, representing subsequent sequence repeats. They are formed by proteins sequences, baring successive amino acid repeats, 5-40 residues long. Such sequences indicate a preference for residues with small side chains (such as glycine or alanine) and exhibit a high percentage of residues with polar side chains (such as serine, threonine, glutamine or asparagine). The purpose of this study, involved an exhaustive search for successive and divergent repeats, 5-40 residues in length, in amyloidogenic sequences that could contribute in the formation of β-solenoid structures. Admittedly, results presented in the current study, indicate the presence of divergent repeats in most amyloidogenic sequences. Moreover, structural studies performed indicate the ability of certain model cases of the above to form β-solenoid structures