Modélisation et comparaison de la structure de gènes

La bio-informatique est un domaine de recherche multi-disciplinaire, à la croisée de différents domaines : biologie, médecine, mathématiques, statistiques, chimie, physique et informatique. Elle a pour but de concevoir et d’appliquer des modèles et outils statistiques et computationnels visant l’avancement des connaissances en biologie et dans les sciences connexes. Dans ce contexte, la compréhension du fonctionnement et de l’évolution des gènes fait l’objet de nombreuses études en bio-informatique. Ces études sont majoritairement fondées sur la comparaison des gènes et en particulier sur l’alignement de séquences génomiques. Cependant, dans leurs calculs d’alignement de séquences génomiques, les méthodes existantes se basent uniquement sur la similarité des séquences et ne tiennent pas compte de la structure des gènes. L’alignement prenant en compte la structure des séquences offre l’opportunité d’en améliorer la précision ainsi que les résultats des méthodes développées à partir de ces alignements. C’est dans cette hypothèse que s’inscrit l’objectif de cette thèse de doctorat : proposer des modèles tenant compte de la structure des gènes lors de l’alignement des séquences de familles de gènes. Ainsi, par cette thèse, nous avons contribué à accroître les connaissances scientifiques en développant des modèles d’alignement de séquences biologiques intégrant des informations sur la structure de codage et d’épissage des séquences. Nous avons proposé un algorithme et une nouvelle fonction du score pour l’alignement de séquences codantes d’ADN (CDS) en tenant compte de la longueur des décalages du cadre de traduction. Nous avons aussi proposé un algorithme pour aligner des paires de séquences d’une famille de gènes en considérant leurs structures d’épissage. Nous avons également développé un algorithme pour assembler des alignements épissés par paire en alignements multiples de séquences. Enfin, nous avons développé un outil pour la visualisation d’alignements épissés multiples de famille de gènes. Dans cette thèse, nous avons souligné l’importance et démontré l’utilité de tenir compte de la structure des séquences en entrée lors du calcul de leur alignement