IL10 Low-Frequency Variants in Behçet's Disease Patients

To explain the missing heritability after the genome-wide association studies era, sequencing studies allow the identification of low-frequency variants with a stronger effect on disease risk. Common variants in the interleukin 10 gene (IL10) have been consistently associated with Behçet's disease (BD) and the goal of this study is to investigate the role of low-frequency IL10 variants in BD susceptibility.

Identification des gènes modifiant l’âge d’apparition du glaucome primaire à angle-ouvert dans une famille canadienne-française fondatrice.

Le glaucome est un groupe hétérogène de maladies qui sont caractérisées par l’apoptose des cellules ganglionnaires de la rétine et la dégénérescence progressive du nerf optique. Il s’agit de la première cause de cécité irréversible, qui touche environ 60 millions de personnes dans le monde. Sa forme la plus commune est le glaucome à angle ouvert (GAO), un trouble polygénique causé principalement par une prédisposition génétique, en interaction avec d’autres facteurs de risque tels que l’âge et la pression intraoculaire élevée (PIO). Le GAO est une maladie génétique complexe, bien que certaines formes sévères sont autosomiques dominantes. Dix-sept loci ont été liés à la maladie et acceptés par la « Human Genome Organisation » (HUGO) et cinq gènes ont été identifiés à ces loci (MYOC, OPTN, WDR36, NTF4, ASB10). Récemment, des études d’association sur l’ensemble du génome ont identifié plus de 20 facteurs de risque fréquents, avec des effets relativement faibles. Depuis plus de 50 ans, notre équipe étudie 749 membres de la grande famille canadienne-française CA où la mutation MYOCK423E cause une forme autosomale dominante de GAO dont l’âge de début est fortement variable. Premièrement, il a été montré que cette variabilité de l’âge de début de l’hypertension intraoculaire possède une importante composante génétique causée par au moins un gène modificateur. Ce modificateur interagit avec la mutation primaire et altère la sévérité du glaucome chez les porteurs de MYOCK423E. Un gène modificateur candidat WDR36 a été génotypé dans 2 grandes familles CA et BV. Les porteurs de variations non-synonymes de WDR36 ainsi que de MYOCK423E de la famille CA ont montré une tendance à développer la maladie plus jeune. Un outil de forage de données a été développé pour représenter des informations connues relatives à la maladie et faciliter la priorisation des gènes candidats. Cet outil a été appliqué avec succès à la dépression bipolaire et au glaucome. La suite du projet consiste à finaliser un balayage de génome sur la famille CA et à séquencer les loci afin d’identifier les variations modificatrices du glaucome. Éventuellement, ces variations permettront d’identifier les individus dont le glaucome risque d’être plus agressif.

Trans-ethnic fine mapping highlights kidney-function genes linked to salt sensitivity

We analyzed genome-wide association studies (GWASs), including data from 71,638 individuals from four ancestries, for estimated glomerular filtration rate (eGFR), a measure of kidney function used to define chronic kidney disease (CKD). We identified 20 loci attaining genome-wide-significant evidence of association (p < 5 × 10(-8)) with kidney function and highlighted that allelic effects on eGFR at lead SNPs are homogeneous across ancestries. We leveraged differences in the pattern of linkage disequilibrium between diverse populations to fine-map the 20 loci through construction of "credible sets" of variants driving eGFR association signals. Credible variants at the 20 eGFR loci were enriched for DNase I hypersensitivity sites (DHSs) in human kidney cells. DHS credible variants were expression quantitative trait loci for NFATC1 and RGS14 (at the SLC34A1 locus) in multiple tissues. Loss-of-function mutations in ancestral orthologs of both genes in Drosophila melanogaster were associated with altered sensitivity to salt stress. Renal mRNA expression of Nfatc1 and Rgs14 in a salt-sensitive mouse model was also reduced after exposure to a high-salt diet or induced CKD. Our study (1) demonstrates the utility of trans-ethnic fine mapping through integration of GWASs involving diverse populations with genomic annotation from relevant tissues to define molecular mechanisms by which association signals exert their effect and (2) suggests that salt sensitivity might be an important marker for biological processes that affect kidney function and CKD in humans.

Seasonality Shows Evidence for Polygenic Architecture and Genetic Correlation With Schizophrenia and Bipolar Disorder

OBJECTIVE: To test common genetic variants for association with seasonality (seasonal changes in mood and behavior) and to investigate whether there are shared genetic risk factors between psychiatric disorders and seasonality. METHOD: Genome-wide association studies (GWASs) were conducted in Australian (between 1988 and 1990 and between 2010 and 2013) and Amish (between May 2010 and December 2011) samples in whom the Seasonal Pattern Assessment Questionnaire (SPAQ) had been administered, and the results were meta-analyzed in a total sample of 4,156 individuals. Genetic risk scores based on results from prior large GWAS studies of bipolar disorder, major depressive disorder (MDD), and schizophrenia were calculated to test for overlap in risk between psychiatric disorders and seasonality. RESULTS: The most significant association was with rs11825064 (P = 1.7 × 10⁻⁶, β = 0.64, standard error = 0.13), an intergenic single nucleotide polymorphism (SNP) found on chromosome 11. The evidence for overlap in risk factors was strongest for schizophrenia and seasonality, with the schizophrenia genetic profile scores explaining 3% of the variance in log-transformed global seasonality scores. Bipolar disorder genetic profile scores were also associated with seasonality, although at much weaker levels (minimum P value = 3.4 × 10⁻³), and no evidence for overlap in risk was detected between MDD and seasonality. CONCLUSIONS: Common SNPs of large effect most likely do not exist for seasonality in the populations examined. As expected, there were overlapping genetic risk factors for bipolar disorder (but not MDD) with seasonality. Unexpectedly, the risk for schizophrenia and seasonality had the largest overlap, an unprecedented finding that requires replication in other populations and has potential clinical implications considering overlapping cognitive deficits in seasonal affective disorders and schizophrenia.

An investigation of the molecular pharmacology of G protein-coupled receptor 35

G protein-coupled receptors (GPCRs) are seven-pass integral membrane proteins that act as transducers of extracellular signals across the lipid bilayer. Their location and involvement in basic and pathological physiological processes has secured their role as key targets for pharmaceutical intervention. GPCRs are targeted by many of the best-selling drugs on the market and there are a substantial number of GPCRs that are yet to be characterised; these could offer interest for therapeutic targeting. GPR35 is one such receptor that, as a result of gene knockout and genome wide association studies, has attracted interest through its association with cardiovascular and gastrointestinal disease. Elucidation of the basic physiological function of GPR35 has, however, been difficult due a paucity of potent and selective ligands in addition to a lack of consensus on the endogenous ligand. Herein, a focussed drug discovery effort was carried out to identify agonists of GPR35. Various in vitro cellular assays were employed in conjunction with N- or C-terminally manipulated forms of the receptor to investigate GPR35’s signalling profile and to provide an assay format suitable for the characterisation of newly identified ligands. Although GPR35 associates with both Gαi/o and Gα13 families of small heterotrimeric G proteins, the G protein-independent β-arrestin-2 recruitment format was found to be the most suited to drug screening efforts. Small molecule compound screening, carried out in conjunction with the Medical Research Council Technology, identified compound 1 as the most potent ligand of human GPR35 reported at that time. However, the lower efficacy and potency of compound 1 at the rodent species orthologues of GPR35 prevented its use in in vivo studies. A subsequent effort, carried out with Novartis, focused on mast cell stabilisers as putative agonists of GPR35, revealed lodoxamide and bufrolin as highly potent agonists that activated human and rat GPR35 with equal potency. This finding offered–for the first time–the opportunity to employ the same GPR35 ligand between species at a similar concentration, an important factor to consider when translating rodent in vivo functional studies to those in man. Additionally, using molecular modelling and site directed mutagenesis studies, these newly identified compounds were used to aid characterisation of the ligand binding pockets of human and rat GPR35 to reveal the molecular basis of species selectivity at this receptor. In summary, this research effort presents GPR35 tool compounds that can now be used to dissect the basic biology of GPR35 and investigate its contribution to disease.

Epidemiology and genetic architecture of blood pressure: a family based study of Generation Scotland

Hypertension is a major risk factor for cardiovascular disease and mortality, and a growing global public health concern, with up to one-third of the world’s population affected. Despite the vast amount of evidence for the benefits of blood pressure (BP) lowering accumulated to date, elevated BP is still the leading risk factor for disease and disability worldwide. It is well established that hypertension and BP are common complex traits, where multiple genetic and environmental factors contribute to BP variation. Furthermore, family and twin studies confirmed the genetic component of BP, with a heritability estimate in the range of 30-50%. Contemporary genomic tools enabling the genotyping of millions of genetic variants across the human genome in an efficient, reliable, and cost-effective manner, has transformed hypertension genetics research. This is accompanied by the presence of international consortia that have offered unprecedentedly large sample sizes for genome-wide association studies (GWASs). While GWAS for hypertension and BP have identified more than 60 loci, variants in these loci are associated with modest effects on BP and in aggregate can explain less than 3% of the variance in BP. The aims of this thesis are to study the genetic and environmental factors that influence BP and hypertension traits in the Scottish population, by performing several genetic epidemiological analyses. In the first part of this thesis, it aims to study the burden of hypertension in the Scottish population, along with assessing the familial aggregation and heritialbity of BP and hypertension traits. In the second part, it aims to validate the association of common SNPs reported in the large GWAS and to estimate the variance explained by these variants. In this thesis, comprehensive genetic epidemiology analyses were performed on Generation Scotland: Scottish Family Health Study (GS:SFHS), one of the largest population-based family design studies. The availability of clinical, biological samples, self-reported information, and medical records for study participants has allowed several assessments to be performed to evaluate factors that influence BP variation in the Scottish population. Of the 20,753 subjects genotyped in the study, a total of 18,470 individuals (grouped into 7,025 extended families) passed the stringent quality control (QC) criteria and were available for all subsequent analysis. Based on the BP-lowering treatment exposure sources, subjects were further classified into two groups. First, subjects with both a self-reported medications (SRMs) history and electronic-prescription records (EPRs; n =12,347); second, all the subjects with at least one medication history source (n =18,470). In the first group, the analysis showed a good concordance between SRMs and EPRs (kappa =71%), indicating that SRMs can be used as a surrogate to assess the exposure to BP-lowering medication in GS:SFHS participants. Although both sources suffer from some limitations, SRMs can be considered the best available source to estimate the drug exposure history in those without EPRs. The prevalence of hypertension was 40.8% with higher prevalence in men (46.3%) compared to women (35.8%). The prevalence of awareness, treatment and controlled hypertension as defined by the study definition were 25.3%, 31.2%, and 54.3%, respectively. These findings are lower than similar reported studies in other populations, with the exception of controlled hypertension prevalence, which can be considered better than other populations. Odds of hypertension were higher in men, obese or overweight individuals, people with a parental history of hypertension, and those living in the most deprived area of Scotland. On the other hand, deprivation was associated with higher odds of treatment, awareness and controlled hypertension, suggesting that people living in the most deprived area may have been receiving better quality of care, or have higher comorbidity levels requiring greater engagement with doctors. These findings highlight the need for further work to improve hypertension management in Scotland. The family design of GS:SFHS has allowed family-based analysis to be performed to assess the familial aggregation and heritability of BP and hypertension traits. The familial correlation of BP traits ranged from 0.07 to 0.20, and from 0.18 to 0.34 for parent-offspring pairs and sibling pairs, respectively. A higher correlation of BP traits was observed among first-degree relatives than other types of relative pairs. A variance-component model that was adjusted for sex, body mass index (BMI), age, and age-squared was used to estimate heritability of BP traits, which ranged from 24% to 32% with pulse pressure (PP) having the lowest estimates. The genetic correlation between BP traits showed a high correlation between systolic (SBP), diastolic (DBP) and mean arterial pressure (MAP) (G: 81% to 94%), but lower correlations with PP (G: 22% to 78%). The sibling recurrence risk ratio (λS) for hypertension and treatment were calculated as 1.60 and 2.04 respectively. These findings confirm the genetic components of BP traits in GS:SFHS, and justify further work to investigate genetic determinants of BP. Genetic variants reported in the recent large GWAS of BP traits were selected for genotyping in GS:SFHS using a custom designed TaqMan® OpenArray®. The genotyping plate included 44 single nucleotide polymorphisms (SNPs) that have been previously reported to be associated with BP or hypertension at genome-wide significance level. A linear mixed model that is adjusted for age, age-squared, sex, and BMI was used to test for the association between the genetic variants and BP traits. Of the 43 variants that passed the QC, 11 variants showed statistically significant association with at least one BP trait. The phenotypic variance explained by these variant for the four BP traits were 1.4%, 1.5%, 1.6%, and 0.8% for SBP, DBP, MAP, and PP, respectively. The association of genetic risk score (GRS) that were constructed from selected variants has showed a positive association with BP level and hypertension prevalence, with an average effect of one mmHg increase with each 0.80 unit increases in the GRS across the different BP traits. The impact of BP-lowering medication on the genetic association study for BP traits has been established, with typical practice of adding a fixed value (i.e. 15/10 mmHg) to the measured BP values to adjust for BP treatment. Using the subset of participants with the two treatment exposure sources (i.e. SRMs and EPRs), the influence of using either source to justify the addition of fixed values in SNP association signal was analysed. BP phenotypes derived from EPRs were considered the true phenotypes, and those derived from SRMs were considered less accurate, with some phenotypic noise. Comparing SNPs association signals between the four BP traits in the two model derived from the different adjustments showed that MAP was the least impacted by the phenotypic noise. This was suggested by identifying the same overlapped significant SNPs for the two models in the case of MAP, while other BP traits had some discrepancy between the two sources

Low-frequency and common genetic variation in ischemic stroke: The METASTROKE collaboration

Erratum in: Low-frequency and common genetic variation in ischemic stroke: The METASTROKE collaboration. [Neurology. 2016]

Eph kinases and their ligands ephrins act in concert with sex hormones in regulating blood pressure

Les Erythropoietin-producing hepatocyte (EPH) sont la plus grande famille de récepteurs tyrosine kinase. Leurs ligands, les éphrines (EFNs), sont aussi des molécules exprimées à la surface cellulaire. Les EPH/EFNs sont impliqués dans de nombreux processus biologiques. L'hypertension artérielle (PA) est une maladie chronique qui, aujourd'hui, est devenue un problème médical critique dans le monde entier et un enjeu de santé publique. La découverte de nouvelles thérapeutiques de l'hypertension sont d'une grande importance pour la santé publique. Jusqu’à tout récemment, il existe seulement quelques études concernant le rôle de l’axe EPH/EFNs sur la fonction des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV). Dans nos études précédentes, nous avons montré qu'EPHB6 et EFNB1, de concert avec les hormones sexuelles, régulent la PA. Dans la présente étude, nous avons constaté que les différents membres de la famille EPH/EFN peuvent réguler soit positivement, soit négativement, la contractilité des CMLV et la PA: tandis que EPHB4 et EFNB2 appartiennent à la première catégorie, EFNB1, EFNB3 et EPHB6 appartiennent à la deuxième. In vivo, des souris males, mais non pas des femelles, porteuses d’une mutation EPHB4 (KO) spécifique du muscle lisse présentent une PA diminuée, comparée aux souris témoins (WT). Les CMLV de souris EPHB4 KO, en présence de testostérone, ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par la phényléphrine (PE). Au niveau moléculaire, la phosphorylation de la protéine kinase II dépendante de Ca2+/calmoduline et de la kinase de la chaine légère de la myosine (CLM) est augmentée, tandis que la phosphorylation de la kinase de la CLM est réduite dans les CMLV KO lors de la stimulation par PE, par rapport au WT CMLV. Cela fournit une base moléculaire à la réduction de la PA et de la contractilité des CMLV chez les souris EPHB4 KO. EFNB2 est le ligand majeur de l’EPHB4. Comme attendu, les souris EFNB2 KO spécifique du muscle lisse avaient un phénotype de PA semblable, quoique non identique, aux souris EPHB4 KO. Les souris mâles EFNB2 KO, mais pas femelles, sous régime régulier ou riche en sel, présentent une PA réduite, par rapport à leurs homologues WT. Au niveau cellulaire, les CMLV des souris KO ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par PE par rapport aux témoins WT. Une région de l’acide aminé (aa) 313 à l’aa 331 dans la partie intracellulaire d’EFNB2 est essentielle pour la signalisation inverse qui régule la contractilité des CMLV, selon des études de mutation-délétion. Dans une étude de génétique humaine, nous avons identifié, dans le gène EFNB2, six SNP qui étaient associées significativement au risque d'hypertension artérielle, de façon dépendante du sexe, ce qui corrobore nos résultats chez les souris. En revanche, la délétion du gène EFNB3 (KO) chez les souris femelles aboutit à une PA élevée et à une augmentation des résistances des petites artères in vivo, améliore la contractilité des petites artères ex-vivo et augmente la contractilité des CMLV in vitro. Les souris mâles KO ont une PA normale, mais la castration conduit à une augmentation significative de la PA dans les souris KO, mais pas dans les souris WT. Les CMLV des souris KO femelles ont montré une phosphorylation accrue de la CLM et une phosphorylation réduite de la kinase de la CLM, ce qui fournit à nouveau une base moléculaire aux phénotypes de PA et de contractilité des CMLV observés. Ce changement de signalisation est attribuable à une protéine adaptatrice Grip1. En effet, dans une étude d'association pan génomique par le Consortium International pour la Pression Sanguine, un SNP dans le gène GRIP1 a approché le seuil de significativité de la valeur p pour son association avec la pression diastolique. Nos recherches, pour la première fois, ont révélé que EPH/EFNs sont de nouveaux composants dans le système de régulation de la PA. Les membres de la famille EPH/EFN peuvent agir comme des forces Yin et Yang pour régler finement le tonus des vaisseaux pour assurer l'homéostasie de la PA et de sa régulation. Ces effets de EPH/EFNs dépendent du sexe et des niveaux d’hormones sexuelles. À partir de ces nouvelles connaissances, nous pourrions développer une nouvelle thérapie personnalisée pour l’hypertension artérielle, utilisant des antagonistes d'hormones sexuelles ou des thérapies de remplacement d'hormones sexuelles, selon les niveaux d'hormones sexuelles des patients et les mutations dans les gènes de l'EPH/EFN.

Identification of regulatory polymorphisms associated with breast cancer risk

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2014

Functional characterisation of putative Cis-Regulatory Risk Loci for breast cancer

Dissertação de Mestrado, Qualidade em Análises - Erasmus Mundus, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Déterminer le rôle de C1orf106, un gène associé aux maladies inflammatoires de l’intestin

Les maladies inflammatoires de l’intestin (MIIs, [MIM 266600]) sont caractérisées par une inflammation chronique au niveau du tube gastro-intestinal. Les deux principales formes sont la maladie de Crohn (MC) et la colite ulcéreuse (CU). Les MIIs résulteraient d’un défaut du système immunitaire et de l’épithélium intestinal. Ce dernier forme une barrière physique et biochimique qui sépare notre système immunitaire des microorganismes commensaux et pathogènes de la microflore intestinale. Un défaut dans la barrière épithéliale intestinale pourrait donc mener à une réponse immunitaire soutenue contre notre microflore intestinale. Les études d’association pangénomiques (GWAS) ont permis d’identifier 201 régions de susceptibilité aux MIIs. Parmi celles-ci, la région 1q32 associée à la MC (p<2x10-11) et à la CU (p<6x10-7) contient 4 gènes, dont C1orf106, un gène codant pour une protéine de fonction inconnue. Le re-séquençage de la région 1q32 a permis d’identifier une variante génétique rare de C1orf106 (MAF˂1%) associée aux MIIs (p=0,009), Y333F. Nous avons démontré que la substitution de la tyr333 par une phénylalanine semble avoir un effet sur la stabilité protéique de C1orf106 tel que démontré lors de l’inhibition de la synthèse protéique induite par le cycloheximide. Nous avons déterminé que C1orf106 est exprimé dans le côlon et l’intestin grêle. De plus, son expression est augmentée lors de la différenciation des cellules épithéliales Caco-2 en épithélium intestinal polarisé. Son profil d’expression correspond aux types cellulaires et tissulaires affectés dans les MIIs. De plus, C1orf106 est partiellement co-localisée avec le marqueur des jonctions serrées, ZO-1. Toutefois, son marquage reproduit parfaitement celui du marqueur des jonctions adhérentes, E-cadhérine. Les jonctions serrées et adhérentes sont localisées du côté apical de la jonction intercellulaire et sont toutes deux impliquées dans l’établissement de la barrière épithéliale. Nous avons donc testé l’impact de C1orf106 sur la perméabilité de l’épithélium intestinal. Nous avons observé une augmentation de la perméabilité épithéliale chez un épithélium intestinal formé par des cellules Caco-2 sous-exprimant C1orf106. Nos résultats suggèrent que C1orf106 pourrait être le gène causal de la région 1q32.

Déterminer le rôle de C1orf106, un gène associé aux maladies inflammatoires de l’intestin

Les maladies inflammatoires de l’intestin (MIIs, [MIM 266600]) sont caractérisées par une inflammation chronique au niveau du tube gastro-intestinal. Les deux principales formes sont la maladie de Crohn (MC) et la colite ulcéreuse (CU). Les MIIs résulteraient d’un défaut du système immunitaire et de l’épithélium intestinal. Ce dernier forme une barrière physique et biochimique qui sépare notre système immunitaire des microorganismes commensaux et pathogènes de la microflore intestinale. Un défaut dans la barrière épithéliale intestinale pourrait donc mener à une réponse immunitaire soutenue contre notre microflore intestinale. Les études d’association pangénomiques (GWAS) ont permis d’identifier 201 régions de susceptibilité aux MIIs. Parmi celles-ci, la région 1q32 associée à la MC (p<2x10-11) et à la CU (p<6x10-7) contient 4 gènes, dont C1orf106, un gène codant pour une protéine de fonction inconnue. Le re-séquençage de la région 1q32 a permis d’identifier une variante génétique rare de C1orf106 (MAF˂1%) associée aux MIIs (p=0,009), Y333F. Nous avons démontré que la substitution de la tyr333 par une phénylalanine semble avoir un effet sur la stabilité protéique de C1orf106 tel que démontré lors de l’inhibition de la synthèse protéique induite par le cycloheximide. Nous avons déterminé que C1orf106 est exprimé dans le côlon et l’intestin grêle. De plus, son expression est augmentée lors de la différenciation des cellules épithéliales Caco-2 en épithélium intestinal polarisé. Son profil d’expression correspond aux types cellulaires et tissulaires affectés dans les MIIs. De plus, C1orf106 est partiellement co-localisée avec le marqueur des jonctions serrées, ZO-1. Toutefois, son marquage reproduit parfaitement celui du marqueur des jonctions adhérentes, E-cadhérine. Les jonctions serrées et adhérentes sont localisées du côté apical de la jonction intercellulaire et sont toutes deux impliquées dans l’établissement de la barrière épithéliale. Nous avons donc testé l’impact de C1orf106 sur la perméabilité de l’épithélium intestinal. Nous avons observé une augmentation de la perméabilité épithéliale chez un épithélium intestinal formé par des cellules Caco-2 sous-exprimant C1orf106. Nos résultats suggèrent que C1orf106 pourrait être le gène causal de la région 1q32.

Genomics to elucidate the molecular basis of calcific aortic valve disease

Le rétrécissement valvulaire aortique (RVA) est causé par une calcification et une fibrose progressive de la valve aortique. Le risque de développer la maladie augmente avec l’âge. À cause de l’augmentation de l’espérance de vie, le RVA est devenu un problème de santé publique. Le RVA est fatal en absence de traitement médical. Actuellement, la chirurgie est le seul traitement pour le stade sévère de la maladie, mais près de 50% des individus avec RVA n’y sont pas éligibles, principalement due à la présence de comorbidités. Plusieurs processus biologiques ont été associés à la maladie, mais les voies moléculaires spécifiques et les gènes impliqués dans le développement et la progression du RVA ne sont pas connus. Il est donc urgent de découvrir les gènes de susceptibilité pour le RVA afin d’identifier les personnes à risque ainsi que les biomarqueurs et les cibles thérapeutiques pouvant mener au développement de médicaments pour inverser ou limiter la progression de la maladie. L’objectif de cette thèse de doctorat était d’identifier la base moléculaire du RVA. Des approches modernes en génomique, incluant l’étude de gènes candidats et le criblage génomique par association (GWAS), ont été réalisées à l’aide de collections d’ADN provenant d’un grand nombre de patients bien caractérisés pour le RVA. Des études complémentaires en transciptomique ont comparé le profil d’expression global des gènes entre des valves calcifiées et non-calcifiées à l’aide de biopuces à ADN et de séquençage de l’ARN. Une première étude a identifié des variations dans le gène NOTCH1 et suggère pour la première fois la présence d’un polymorphisme commun dans ce gène conférant une susceptibilité au RVA. La deuxième étude a combiné par méta-analyse deux GWAS de patients provenant de la ville de Québec et Paris (France) aux données transcriptomiques. Cette étude de génomique intégrative a confirmé le rôle de RUNX2 dans le RVA et a permis l’identification d’un nouveau gène de susceptibilité, CACNA1C. Les troisième et quatrième études sur l’expression des gènes ont permis de mieux comprendre les bases moléculaires de la calcification des valves aortiques bicuspides et ainsi d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour le RVA. Les données générées par ce projet sont la base de futures découvertes importantes qui permettront d’améliorer les options de traitement et la qualité de vie des patients atteints du RVA.

Déterminants génétiques de la variabilité des triglycérides plasmatiques en réponse à une supplémentation en acides gras oméga-3 d’origine marine

Il est reconnu que la consommation d’acides gras (AG) oméga-3 (n-3) d’origine marine est bénéfique pour la prévention des maladies cardiovasculaires (MCV), notamment en raison de leurs effets hypotriglycéridémiants. Toutefois, il existe une importante hétérogénéité dans la réponse des triglycérides (TG) plasmatiques à une supplémentation en AG n-3 et ce phénomène est en partie attribuable à des facteurs génétiques. Notre groupe de recherche a récemment réalisé une étude d’association à l’échelle du génome (GWAS) sur les participants de l’étude Fatty Acid Sensor (FAS), qui a permis d’identifier plusieurs loci associés à la réponse des TG suite à une supplémentation de 3g d’AG n-3 par jour. La plupart de ces loci sont localisés dans les gènes IQCJ, NXPH1, PHF17 et MYB. Des effets du génotype ainsi que des interactions gène-diète ont été observés avec plusieurs polymorphismes nucléotidiques simples (SNPs) des quatre gènes candidats. Ces résultats suggèrent que des variations génétiques à l’intérieur de gènes identifiés par GWAS peuvent expliquer en partie la variabilité de la réponse des TG plasmatiques à une supplémentation en AG n-3 d’origine marine.

Genomic structure and marker-derived gene networks for growth and meat quality traits of brazilian nelore beef cattle.

Nelore is the major beef cattle breed in Brazil with more than 130 million heads. Genome-wide association studies (GWAS) are often used to associate markers and genomic regions to growth and meat quality traits that can be used to assist selection programs. An alternative methodology to traditional GWAS that involves the construction of gene network interactions, derived from results of several GWAS is the AWM (Association Weight Matrices)/PCIT (Partial Correlation and Information Theory). With the aim of evaluating the genetic architecture of Brazilian Nelore cattle, we used high-density SNP genotyping data (~770,000 SNP) from 780 Nelore animals comprising 34 half-sibling families derived from highly disseminated and unrelated sires from across Brazil. The AWM/PCIT methodology was employed to evaluate the genes that participate in a series of eight phenotypes related to growth and meat quality obtained from this Nelore sample.