The Role of positive selection on zinc transporter genes : From genomic signals to adaptive phenotypes

Author

Roca-Umbert Würth, Ana

Director

Bosch Fusté, Elena

Vicente García, Rubén

Date of defense

2021-12-22

Pages

300 p.



Department/Institute

Universitat Pompeu Fabra. Departament de Ciències Experimentals i de la Salut

Doctorate programs

Programa de doctorat en Biomedicina

Abstract

Zinc is an essential micronutrient involved in many different biological processes. Zinc homeostasis is mainly regulated by 24 zinc transporters coded by the Zinc Transporter Genes (ZTGs). Notably, zinc body content is highly dependent on environmental zinc availability, and its deficiency is life-threatening for several human populations. Since differences in zinc homeostasis may be adaptive to local dietary and environmental conditions, we explored the complete set of 24 human ZTGs for signatures of positive selection using genomes from worldwide populations in the 1000 Genomes Project and South Asian populations in the 100K GenomeAsia Project. We have identified unusual patterns of variation resulting from strong selective sweeps on a few ZTGs but also from polygenic selection on the whole set of ZTGs, especially in South Asia. To understand the evolutionary history of the strong signal of positive selection we confirmed in SLC30A9 and fill the gap between genotype and phenotype, we also explored the functional implications of a putative candidate variant behind this case of adaptation.


El zinc és un micronutrient essencial implicat en múltiples processos biològics. L’homeòstasi del zinc està principalment regulada per 24 transportadors de zinc codificats pels Zinc Transporter Genes (ZTGs). El contingut de zinc a l’organisme depèn de la disponibilitat de zinc ambiental, i el seu dèficit és una causa de malaltia greu en diverses poblacions humanes. Atès que les diferències en l’homeòstasi del zinc podrien ser el resultat de l’adaptació a condicions locals, hem explorat el conjunt dels 24 ZTG humans buscant senyals de selecció positiva en genomes de poblacions d’arreu del món del Projecte 1000 Genomes i poblacions del sud d’Àsia del Projecte GenomeAsia 100K. Hem identificat patrons de variació inusuals que resulten de forts escombrats selectius en alguns ZTG, però també de la selecció poligènica en tot el conjunt de ZTG, especialment al sud d'Àsia. Per entendre la història evolutiva del fort senyal de selecció positiva que hem confirmat al gen SLC30A9 i omplir el buit entre el seu genotip i fenotip, hem explorat les implicacions funcionals d'una variant candidata per aquest cas d’adaptació.

Keywords

Zinc; Zinc Transporter Genes; Znt9; Natural selection; Genetic adaptation; Population genetics; South Asia; Selecció natural; Adaptació genètica; Genètica de poblacions

Subjects

575 - General genetics. General cytogenetics

Documents

taruw.pdf

19.49Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)