Étude génétique et fonctionnelle de variantes de la région chromosomique 3p21 associée aux maladies inflammatoires de l'intestin

Des études de liaison et d’association génétiques ont permis d’identifier certains des facteurs de risque génétiques aux maladies inflammatoires de l’intestin (MII) dans la région chromosomique 3p21. Dans cette région, le polymorphisme nucléotidique simple (SNP) codant non-synonyme du gène MST1, rs3197999, encodant pour la mutation R689C, a été associé et répliqué à la fois à la colite ulcéreuse (CU) et à la maladie de Crohn (MC). Un autre SNP, corrélé à des SNP codants non-synonymes du gène MST1R, a également été associé à la MC. Afin de déterminer si d’autres variantes des gènes MST1 et MST1R sont associés à la CU, nous avons testé pour association des SNP de ces gènes. Seul un proxy de R689C a montré un signal d’association significatif aux MII, ce qui suggère que R689C est la variante causale aux MII dans le gène MST1. En cherchant à déterminer si la région 3p21 contenait plusieurs signaux d’association mutuellement indépendants, trois SNP ont été identifiés comme possible facteurs de risque indépendants, et ont été génotypés dans des cas de CU et de MC et des témoins, puis nos résultats d’association ont été combinés à ceux provenant de trois autres cohortes indépendantes. Les trois SNP, R689C (MST1), rs6802890 et rs7629936 (CDHR4), sont associés aux MII, mais une étude d’association conditionnelle suggère qu’il existe en fait deux signaux d’association mutuellement indépendants dans la région 3p21. Le signal principal provient de R689C, une mutation de la protéine MSP. Cette protéine a un rôle dans l’inflammation chez les macrophages murins, et la migration, la cicatrisation et la survie chez les cellules épithéliales. Dans cette étude, le rôle de la MSP a été investigué dans des modèles de macrophages humains et de cellules épithéliales de côlon, et seule la phosphorylation d’AKT, un acteur dans la voie de signalisation de la survie cellulaire, a été modulée par la MSP dans nos modèles. Ce projet a donc permis d’apporter des connaissances sur les facteurs de risques génétiques aux MII dans la région 3p21, en identifiant 2 signaux d’association indépendants, et en nous informant sur le rôle de MST1, duquel provient le signal d’association principal, chez les cellules humaines.

Exclusion de liaison génétique au locus SPAX2 de cas canadiens-français d’ataxie spastique

Les ataxies héréditaires sont des désordres neuro-dégénératifs qui causent une ataxie comme symptôme primaire; soit une perte de coordination des mouvements volontaires, un sens de l’équilibre déficient et un trouble à la motricité. Elles forment un groupe cliniquement et génétiquement hétérogène. De ce fait, de nombreuses classifications existent basées sur différents critères. Cependant, le consensus actuel veut que le mode de transmission soit le critère premier de classement. On estime la prévalence mondiale des ataxies héréditaires à 6/100 000 bien que ce nombre diffère entre régions. C’est le cas du Québec où la structuration historique du bassin génétique canadien-français a menée à des effets fondateurs régionaux, ce qui a eu comme conséquence de hausser la prévalence régionale de certaines maladies. L’Acadie est également une région canadienne-française avec des effets fondateurs où le taux de prévalence de certaines ataxies héréditaires est plus élevé. Nous avons recruté huit familles canadiennes-françaises provenant de diverses régions du Québec, ayant un lien génétique plus ou moins rapproché avec l’Acadie, dans lesquelles nous avons observé dix cas d’une forme d’ataxie spastique autosomique récessive relativement légère qui a résistée à l’analyse des gènes d’ataxies connues. Nous avons émis l’hypothèse d’être en présence d’une nouvelle forme d’ataxie à effet fondateur pour la population canadienne-française. Afin d’identifier le gène muté responsable de cette ataxie, un criblage génomique des marqueurs SNP pour les individus recrutés fut effectué. Puis, par cartographie de l’homozygotie, une région de 2,5 Mb fut identifiée sur le chromosome 17p13 dans une famille. Une revue de la littérature nous a permis de constater, qu’en 2007, quatre familles nord-africaines atteintes d’une ataxie dénommée SPAX2 qui présentaient des manifestations cliniques semblables avaient déjà été liées au même locus sur le chromosome 17. Afin de supporter notre hypothèse que les malades étaient porteurs de deux copies de la même mutation fondatrice et de cartographier plus finement notre région d’intérêt, les haplotypes de tous les atteints de nos huit familles furent étudiés. Nous avons établie qu’un intervalle de 200 kb (70 SNP), soit du marqueur rs9900036 à rs7222052, était partagé par tous nos participants. Les deux gènes les plus prometteurs des 18 se trouvant dans la région furent séquencés. Aucune mutation ne fut trouvée dans les gènes SLC25A11 et KIF1C. Par la suite, une analyse de liaison génétique stricte avec calcul de LOD score nous a permis d’exclure ce locus de 200 kb comme étant celui porteur du gène muté causant l’ataxie dans la majorité de nos familles. Nous avons donc conclus que malgré qu’une famille soit homozygote pour une grande région du chromosome 17, l’absence d’Informativité des marqueurs SNP dans la région de 200 kb fut responsable de l’apparent partage d’haplotype homozygote. Le travail reste donc entier afin d’identifier les mutations géniques responsables de la présentation ataxique chez nos participants de souche acadienne.

La cartographie des sites de régulation génétique à partir de données de débalancement allélique

En 1975, Wilson et King ont proposé que l'évolution opère non seulement via des changements affectant la structure des protéines, mais aussi via des mutations qui modifient la régulation génétique. L'étude des éléments régulateurs de l'expression génétique a un rôle important dans la compréhension de l'expression de différentes maladies et de la réponse thérapeutique. Nous avons développé un algorithme bio- informatique qui nous permet rapidement de trouver des sites de régulation génétique à travers tout le génome et pour une grande quantité de gènes. Notre approche consiste à trouver des sites polymorphes (SNPs) qui sont en déséquilibre de liaison avec le débalancement allélique (AI) afin de cartographier la région régulatrice et le site responsable. Notre méthode est avantageuse par rapport à d'autres méthodes, car elle n'a pas besoin des données « phasées». De plus, les données de débalancement allélique ne sont pas affectées par des facteurs externes étant donné qu'ils sont mesurés dans la même cellule. Nous avons démontré que notre approche est fiable et qu'elle peut détecter des sites loin du gène. De plus, il peut être appliqué à des données de génotypage sans avoir besoin de les « phaser » .

Molecular determinants of congenital hypothyroidism due to thyroid dysgenesis

L’hypothyroïdie congénitale par dysgénésie thyroïdienne (HCDT) est la condition endocrinienne néonatale la plus fréquemment rencontrée, avec une incidence d’un cas sur 4000 naissances vivantes. L’HCDT comprend toutes les anomalies du développement de la thyroïde. Parmi ces anomalies, le diagnostic le plus fréquent est l’ectopie thyroïdienne (~ 50% des cas). L’HCDT est fréquemment associée à un déficit sévère en hormones thyroïdiennes (hypothyroïdisme) pouvant conduire à un retard mental sévère si non traitée. Le programme de dépistage néonatal assure un diagnostic et un traitement précoce par hormones thyroïdiennes. Cependant, même avec un traitement précoce (en moyenne à 9 jours de vie), un retard de développement est toujours observé, surtout dans les cas les plus sévères (c.-à-d., perte de 10 points de QI). Bien que des cas familiaux soient rapportés (2% des cas), l’HCTD est essentiellement considérée comme une entité sporadique. De plus, plus de 92% des jumeaux monozygotiques sont discordants pour les dysgénésies thyroïdiennes et une prédominance féminine est rapportée (spécialement dans le cas d’ectopies thyroïdiennes), ces deux observations étant clairement incompatible avec un mode de transmission héréditaire mendélien. Il est donc cohérent de constater que des mutations germinales dans les facteurs de transcription thyroïdiens connus (NKX2.1, PAX8, FOXE1, and NKX2.5) ont été identifiées dans seulement 3% des cas sporadiques testés et furent, de plus, exclues lors d’analyse d’association dans certaines familles multiplex. Collectivement, ces données suggèrent que des mécanismes non mendéliens sont à l’origine de la majorité des cas de dysgénésie thyroïdienne. Parmi ces mécanismes, nous devons considérer des modifications épigénétiques, des mutations somatiques précoces (au stade du bourgeon thyroïdien lors des premiers stades de l’embryogenèse) ou des défauts développementaux stochastiques (c.-à-d., accumulation aléatoire de mutations germinales ou somatiques). Voilà pourquoi nous proposons un modèle «2 hits » combinant des mutations (épi)génétiques germinales et somatiques; ce modèle étant compatible avec le manque de transmission familial observé dans la majorité des cas d’HCDT. Dans cette thèse, nous avons déterminé si des variations somatiques (épi)génétiques sont associées à l’HCTD via une approche génomique et une approche gène candidat. Notre approche génomique a révélé que les thyroïdes ectopiques ont un profil d’expression différent des thyroïdes eutopiques (contrôles) et que ce profil d’expression est enrichi en gènes de la voie de signalisation Wnt. La voie des Wnt est cruciale pour la migration cellulaire et pour le développement de plusieurs organes dérivés de l’endoderme (p.ex. le pancréas). De plus, le rôle de la voie des Wnt dans la morphogénèse thyroïdienne est supporté par de récentes études sur le poisson-zèbre qui montrent des anomalies du développement thyroïdien lors de la perturbation de la voie des Wnt durant différentes étapes de l’organogénèse. Par conséquent, l’implication de la voie des Wnt dans l’étiologie de la dysgénésie thyroïdienne est biologiquement plausible. Une trouvaille inattendue de notre approche génomique fut de constater que la calcitonine était exprimée autant dans les thyroïdes ectopiques que dans les thyroïdes eutopiques (contrôles). Cette trouvaille remet en doute un dogme de l’embryologie de la thyroïde voulant que les cellules sécrétant la calcitonine (cellules C) proviennent exclusivement d’une structure extrathyroïdienne (les corps ultimobranchiaux) fusionnant seulement avec la thyroïde en fin de développement, lorsque la thyroïde a atteint son emplacement anatomique définitif. Notre approche gène candidat ne démontra aucune différence épigénétique (c.-à-d. de profil de méthylation) entre thyroïdes ectopiques et eutopiques, mais elle révéla la présence d’une région différentiellement méthylée (RDM) entre thyroïdes et leucocytes dans le promoteur de FOXE1. Le rôle crucial de FOXE1 dans la migration thyroïdienne lors du développement est connu et démontré dans le modèle murin. Nous avons démontré in vivo et in vitro que le statut de méthylation de cette RDM est corrélé avec l’expression de FOXE1 dans les tissus non tumoraux (c.-à-d., thyroïdes et leucocytes). Fort de ces résultats et sachant que les RDMs sont de potentiels points chauds de variations (épi)génétiques, nous avons lancé une étude cas-contrôles afin de déterminer si des variants génétiques rares localisés dans cette RDM sont associés à la dysgénésie thyroïdienne. Tous ces résultats générés lors de mes études doctorales ont dévoilé de nouveaux mécanismes pouvant expliquer la pathogenèse de la dysgénésie thyroïdienne, condition dont l’étiologie reste toujours une énigme. Ces résultats ouvrent aussi plusieurs champs de recherche prometteurs et vont aider à mieux comprendre tant les causes des dysgénésies thyroïdiennes que le développement embryonnaire normal de la thyroïde chez l’homme.

Functional studies of the deubiquitinating enzymes USP19, USP4 and UCH-L1

El marcaje de proteínas con ubiquitina, conocido como ubiquitinación, cumple diferentes funciones que incluyen la regulación de varios procesos celulares, tales como: la degradación de proteínas por medio del proteosoma, la reparación del ADN, la señalización mediada por receptores de membrana, y la endocitosis, entre otras (1). Las moléculas de ubiquitina pueden ser removidas de sus sustratos gracias a la acción de un gran grupo de proteasas, llamadas enzimas deubiquitinizantes (DUBs) (2). Las DUBs son esenciales para la manutención de la homeostasis de la ubiquitina y para la regulación del estado de ubiquitinación de diferentes sustratos. El gran número y la diversidad de DUBs descritas refleja tanto su especificidad como su utilización para regular un amplio espectro de sustratos y vías celulares. Aunque muchas DUBs han sido estudiadas a profundidad, actualmente se desconocen los sustratos y las funciones biológicas de la mayoría de ellas. En este trabajo se investigaron las funciones de las DUBs: USP19, USP4 y UCH-L1. Utilizando varias técnicas de biología molecular y celular se encontró que: i) USP19 es regulada por las ubiquitin ligasas SIAH1 y SIAH2 ii) USP19 es importante para regular HIF-1α, un factor de transcripción clave en la respuesta celular a hipoxia, iii) USP4 interactúa con el proteosoma, iv) La quimera mCherry-UCH-L1 reproduce parcialmente los fenotipos que nuestro grupo ha descrito previamente al usar otros constructos de la misma enzima, y v) UCH-L1 promueve la internalización de la bacteria Yersinia pseudotuberculosis.

Búsqueda de selección en el polimorfismo 677C>T (c.665C>T) del gen de la metilentetrahidrofolato reductasa (MTHFR) en una población Colombiana

Se realizó un estudio genético – poblacional en dos grupos etarios de población colombiana con la finalidad de evaluar las diferencias genéticas relacionadas con el polimorfismo MTHFR 677CT en busca de eventos genéticos que soporten la persistencia de este polimorfismo en la especie humana debido que este ha sido asociado con múltiples enfermedades. De esta manera se genotipificaron los individuos, se analizaron los genotipos, frecuencias alélicas y se realizaron diferentes pruebas genéticas-poblacionales. Contrario a lo observado en poblaciones Colombianas revisadas se identificó la ausencia del Equilibrio Hardy-Weinberg en el grupo de los niños y estructuras poblacionales entre los adultos lo que sugiere diferentes historias demográficas y culturales entre estos dos grupos poblacionales al tiempo, lo que soporta la hipótesis de un evento de selección sobre el polimorfismo en nuestra población. De igual manera nuestros datos fueron analizados junto con estudios previos a nivel nacional y mundial lo cual sustenta que el posible evento selectivo es debido a que el aporte de ácido fólico se ha incrementado durante las últimas dos décadas como consecuencia de las campañas de fortificación de las harinas y suplementación a las embarazadas con ácido fólico, por lo tanto aquí se propone un modelo de selección que se ajusta a los datos encontrados en este trabajo se establece una relación entre los patrones nutricionales de la especie humana a través de la historia que explica las diferencias en frecuencias de este polimorfismo a nivel espacial y temporal.  

Análisis del gen adra2a receptor alfa 2a adrenergico en pacientes con trastorno de hiperactividad y déficit de atención

El trastorno de hiperactividad y déficit de atención (THDA), es definido clínicamente como una alteración en el comportamiento, caracterizada por inatención, hiperactividad e impulsividad. Estos aspectos son clasificados en tres subtipos, que son: Inatento, hiperactivo impulsivo y mixto. Clínicamente se describe un espectro amplio que incluye desordenes académicos, trastornos de aprendizaje, déficit cognitivo, trastornos de conducta, personalidad antisocial, pobres relaciones interpersonales y aumento de la ansiedad, que pueden continuar hasta la adultez. A nivel global se ha estimado una prevalencia entre el 1% y el 22%, con amplias variaciones, dadas por la edad, procedencia y características sociales. En Colombia, se han realizado estudios en Bogotá y Antioquia, que han permitido establecer una prevalencia del 5% y 15%, respectivamente. La causa específica no ha sido totalmente esclarecida, sin embargo se ha calculado una heredabilidad cercana al 80% en algunas poblaciones, demostrando el papel fundamental de la genética en la etiología de la enfermedad. Los factores genéticos involucrados se relacionan con cambios neuroquímicos de los sistemas dopaminérgicos, serotoninérgicos y noradrenérgicos, particularmente en los sistemas frontales subcorticales, corteza cerebral prefrontal, en las regiones ventral, medial, dorsolateral y la porción anterior del cíngulo. Basados en los datos de estudios previos que sugieren una herencia poligénica multifactorial, se han realizado esfuerzos continuos en la búsqueda de genes candidatos, a través de diferentes estrategias. Particularmente los receptores Alfa 2 adrenérgicos, se encuentran en la corteza cerebral, cumpliendo funciones de asociación, memoria y es el sitio de acción de fármacos utilizados comúnmente en el tratamiento de este trastorno, siendo esta la principal evidencia de la asociación de este receptor con el desarrollo del THDA. Hasta la fecha se han descrito más de 80 polimorfismos en el gen (ADRA2A), algunos de los cuales se han asociado con la entidad. Sin embargo, los resultados son controversiales y varían según la metodología diagnóstica empleada y la población estudiada, antecedentes y comorbilidades. Este trabajo pretende establecer si las variaciones en la secuencia codificante del gen ADRA2A, podrían relacionarse con el fenotipo del Trastorno de Hiperactividad y el Déficit de Atención.

Origin of avian genome size and structure in non-avian dinosaurs

Avian genomes are small and streamlined compared with those of other amniotes by virtue of having fewer repetitive elements and less non-coding DNA(1,2). This condition has been suggested to represent a key adaptation for flight in birds, by reducing the metabolic costs associated with having large genome and cell sizes(3,4). However, the evolution of genome architecture in birds, or any other lineage, is difficult to study because genomic information is often absent for long-extinct relatives. Here we use a novel bayesian comparative method to show that bone-cell size correlates well with genome size in extant vertebrates, and hence use this relationship to estimate the genome sizes of 31 species of extinct dinosaur, including several species of extinct birds. Our results indicate that the small genomes typically associated with avian flight evolved in the saurischian dinosaur lineage between 230 and 250 million years ago, long before this lineage gave rise to the first birds. By comparison, ornithischian dinosaurs are inferred to have had much larger genomes, which were probably typical for ancestral Dinosauria. Using comparative genomic data, we estimate that genome-wide interspersed mobile elements, a class of repetitive DNA, comprised 5 - 12% of the total genome size in the saurischian dinosaur lineage, but was 7 - 19% of total genome size in ornithischian dinosaurs, suggesting that repetitive elements became less active in the saurischian lineage. These genomic characteristics should be added to the list of attributes previously considered avian but now thought to have arisen in non-avian dinosaurs, such as feathers(5), pulmonary innovations 6, and parental care and nesting

Comparative genome analysis provides insights into the evolution and adaptation of Pseudomonas syringae pv. aesculi on Aesculus hippocastanum.

A recently emerging bleeding canker disease, caused by Pseudomonas syringae pathovar aesculi (Pae), is threatening European horse chestnut in northwest Europe. Very little is known about the origin and biology of this new disease. We used the nucleotide sequences of seven commonly used marker genes to investigate the phylogeny of three strains isolated recently from bleeding stem cankers on European horse chestnut in Britain (E-Pae). On the basis of these sequences alone, the E-Pae strains were identical to the Pae type-strain (I-Pae), isolated from leaf spots on Indian horse chestnut in India in 1969. The phylogenetic analyses also showed that Pae belongs to a distinct clade of P. syringae pathovars adapted to woody hosts. We generated genome-wide Illumina sequence data from the three E-Pae strains and one strain of I-Pae. Comparative genomic analyses revealed pathovar-specific genomic regions in Pae potentially implicated in virulence on a tree host, including genes for the catabolism of plant-derived aromatic compounds and enterobactin synthesis. Several gene clusters displayed intra-pathovar variation, including those encoding type IV secretion, a novel fatty acid biosynthesis pathway and a sucrose uptake pathway. Rates of single nucleotide polymorphisms in the four Pae genomes indicate that the three E-Pae strains diverged from each other much more recently than they diverged from I-Pae. The very low genetic diversity among the three geographically distinct E-Pae strains suggests that they originate from a single, recent introduction into Britain, thus highlighting the serious environmental risks posed by the spread of an exotic plant pathogenic bacterium to a new geographic location. The genomic regions in Pae that are absent from other P. syringae pathovars that infect herbaceous hosts may represent candidate genetic adaptations to infection of the woody parts of the tree.

Genetic variant rs17225178 in the ARNT2 gene is associated with Asperger Syndrome

Background Autism Spectrum Conditions (ASC) are neurodevelopmental conditions characterized by difficulties in communication and social interaction, alongside unusually repetitive behaviours and narrow interests. Asperger Syndrome (AS) is one subgroup of ASC and differs from classic autism in that in AS there is no language or general cognitive delay. Genetic, epigenetic and environmental factors are implicated in ASC and genes involved in neural connectivity and neurodevelopment are good candidates for studying the susceptibility to ASC. The aryl-hydrocarbon receptor nuclear translocator 2 (ARNT2) gene encodes a transcription factor involved in neurodevelopmental processes, neuronal connectivity and cellular responses to hypoxia. A mutation in this gene has been identified in individuals with ASC and single nucleotide polymorphisms (SNPs) have been nominally associated with AS and autistic traits in previous studies. Methods In this study, we tested 34 SNPs in ARNT2 for association with AS in 118 cases and 412 controls of Caucasian origin. P values were adjusted for multiple comparisons, and linkage disequilibrium (LD) among the SNPs analysed was calculated in our sample. Finally, SNP annotation allowed functional and structural analyses of the genetic variants in ARNT2. We tested the replicability of our result using the genome-wide association studies (GWAS) database of the Psychiatric Genomics Consortium (PGC). Results We report statistically significant association of rs17225178 with AS. This SNP modifies transcription factor binding sites and regions that regulate the chromatin state in neural cell lines. It is also included in a LD block in our sample, alongside other genetic variants that alter chromatin regulatory regions in neural cells. Conclusions These findings demonstrate that rs17225178 in the ARNT2 gene is associated with AS and support previous studies that pointed out an involvement of this gene in the predisposition to ASC.

Analysis of the genetic diversity and structure across a wide range of germplasm reveals prominent gene flow in apple at the European level

Abstract Background: The amount and structure of genetic diversity in dessert apple germplasm conserved at a European level is mostly unknown, since all diversity studies conducted in Europe until now have been performed on regional or national collections. Here, we applied a common set of 16 SSR markers to genotype more than 2,400 accessions across 14 collections representing three broad European geographic regions (North+East, West and South) with the aim to analyze the extent, distribution and structure of variation in the apple genetic resources in Europe. Results: A Bayesian model-based clustering approach showed that diversity was organized in three groups, although these were only moderately differentiated (FST=0.031). A nested Bayesian clustering approach allowed identification of subgroups which revealed internal patterns of substructure within the groups, allowing a finer delineation of the variation into eight subgroups (FST=0.044). The first level of stratification revealed an asymmetric division of the germplasm among the three groups, and a clear association was found with the geographical regions of origin of the cultivars. The substructure revealed clear partitioning of genetic groups among countries, but also interesting associations between subgroups and breeding purposes of recent cultivars or particular usage such as cider production. Additional parentage analyses allowed us to identify both putative parents of more than 40 old and/or local cultivars giving interesting insights in the pedigree of some emblematic cultivars. Conclusions: The variation found at group and sub-group levels may reflect a combination of historical processes of migration/selection and adaptive factors to diverse agricultural environments that, together with genetic drift, have resulted in extensive genetic variation but limited population structure. The European dessert apple germplasm represents an important source of genetic diversity with a strong historical and patrimonial value. The present work thus constitutes a decisive step in the field of conservation genetics. Moreover, the obtained data can be used for defining a European apple core collection useful for further identification of genomic regions associated with commercially important horticultural traits in apple through genome-wide association studies.

Fine mapping and replication of QTL in outbred chicken advanced intercross lines

Background: Linkage mapping is used to identify genomic regions affecting the expression of complex traits. However, when experimental crosses such as F2 populations or backcrosses are used to map regions containing a Quantitative Trait Locus (QTL), the size of the regions identified remains quite large, i.e. 10 or more Mb. Thus, other experimental strategies are needed to refine the QTL locations. Advanced Intercross Lines (AIL) are produced by repeated intercrossing of F2 animals and successive generations, which decrease linkage disequilibrium in a controlled manner. Although this approach is seen as promising, both to replicate QTL analyses and fine-map QTL, only a few AIL datasets, all originating from inbred founders, have been reported in the literature. Methods: We have produced a nine-generation AIL pedigree (n = 1529) from two outbred chicken lines divergently selected for body weight at eight weeks of age. All animals were weighed at eight weeks of age and genotyped for SNP located in nine genomic regions where significant or suggestive QTL had previously been detected in the F2 population. In parallel, we have developed a novel strategy to analyse the data that uses both genotype and pedigree information of all AIL individuals to replicate the detection of and fine-map QTL affecting juvenile body weight. Results: Five of the nine QTL detected with the original F2 population were confirmed and fine-mapped with the AIL, while for the remaining four, only suggestive evidence of their existence was obtained. All original QTL were confirmed as a single locus, except for one, which split into two linked QTL. Conclusions: Our results indicate that many of the QTL, which are genome-wide significant or suggestive in the analyses of large intercross populations, are true effects that can be replicated and fine-mapped using AIL. Key factors for success are the use of large populations and powerful statistical tools. Moreover, we believe that the statistical methods we have developed to efficiently study outbred AIL populations will increase the number of organisms for which in-depth complex traits can be analyzed.

QTL for percentage of carcass and carcass parts in a broiler x layer cross

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A new locus for autosomal dominant amelogenesis imperfecta on chromosome 8q24.3

Amelogenesis imperfecta (AI) is a collective term used to describe phenotypically diverse forms of defective tooth enamel development. AI has been reported to exhibit a variety of inheritance patterns, and several loci have been identified that are associated with AI. We have performed a genome-wide scan in a large Brazilian family segregating an autosomal dominant form of AI and mapped a novel locus to 8q24.3. A maximum multipoint LOD score of 7.5 was obtained at marker D8S2334 (146,101,309 bp). The disease locus lies in a 1.9 cM (2.1 Mb) region according to the Rutgers Combined Linkage-Physical map, between a VNTR marker (at 143,988,705 bp) and the telomere (146,274,826 bp). Ten candidate genes were identified based on gene ontology and microarray-facilitated gene selection using the expression of murine orthologues in dental tissue, and examined for the presence of a mutation. However, no causative mutation was identified.

Identification of quantitative trait loci affecting resistance to gastrointestinal parasites in a double backcross population of Red Maasai and Dorper sheep

A genome-wide scan for quantitative trait loci (QTL) affecting gastrointestinal nematode resistance in sheep was completed using a double backcross population derived from Red Maasai and Dorper ewes bred to F1 rams. This design provided an opportunity to map potentially unique genetic variation associated with a parasite-tolerant breed like Red Maasai, a breed developed to survive East African grazing conditions. Parasite indicator phenotypes (blood packed cell volume PCV and faecal egg count FEC) were collected on a weekly basis from 1064 lambs during a single 3-month post-weaning grazing challenge on infected pastures. The averages of last measurements for FEC (AVFEC) and PCV (AVPCV), along with decline in PCV from challenge start to end (PCVD), were used to select lambs (N = 371) for genotyping that represented the tails (10% threshold) of the phenotypic distributions. Marker genotypes for 172 microsatellite loci covering 25 of 26 autosomes (1560.7 cm) were scored and corrected by Genoprob prior to qxpak analysis that included BoxCox transformed AVFEC and arcsine transformed PCV statistics. Significant QTL for AVFEC and AVPCV were detected on four chromosomes, and this included a novel AVFEC QTL on chromosome 6 that would have remained undetected without BoxCox transformation methods. The most significant P-values for AVFEC, AVPCV and PCVD overlapped the same marker interval on chromosome 22, suggesting the potential for a single causative mutation, which remains unknown. In all cases, the favourable QTL allele was always contributed from Red Maasai, providing support for the idea that future marker-assisted selection for genetic improvement of production in East Africa will rely on markers in linkage disequilibrium with these QTL.