Molecular phylogenetics of Gymnocypris (Teleostei : Cyprinidae) in Lake Qinghai and adjacent drainages

149 complete mitochondrial DNA (mtDNA) cytochrome b (Cyt b) genes (1140 bp) of Gymnocypris przewalskii, Gymnocypris eckloni and Gymnocyptis scolistomus from the Lake Qinghai, Yellow River and Qaidam Basin were sequenced and analyzed. Consistent dendrogram indicated that the samples collected from the same species do not constitute a separate monophyletic group and all the samples were grouped into three highly divergent lineages (A, B and C). Among them, Lineage A contained all samples of G. przewalskii from the Lake Qinghai and partial samples of the G. eckloni from the Yellow River. Lineage B contained the remaining samples of G. eckloni from the Yellow River. Lineage C was composed of a monophyletic group by G. eckloni from the Qaidam Basin. Analysis of molecular variance (AMOVA) indicated that most of genetic variations were detected within these three mtDNA lineages (93.12%), suggesting that there are three different lineages of Gymnocypris in this region. Our Cyt b sequence data showed that G. przewalskii was not a polytypic species, and G. scolistomus was neither an independent species nor a subspecies of G. eckloni. The divergent mtDNA lineages of G. eckloni from the Yellow River suggested that gene flow between the different populations was restricted to a certain extent by several gorges on the upper reach of the Yellow River. Lineage B of G. eckloni might be the genetic effect from the ancestor which was incorporated with the endemic schizothoracine fishes when the headward erosion of the Yellow River reached to its current headwaters of late. The G. eckloni from Basin Qaidam was a monophyletic group (lineage C) and F-st values within G. eckloni from the Yellow River were higher than 0.98, suggesting that the gene flow has been interrupted for a long time and the G. eckloni from Basin Qaidam might have been evolved into different species by ecology segregation. The correlation between the rakers number of Gymnocypris and population genetic variation was not significant. All Gymnocypris populations exhibited a low nucleotide diversity (pi = 0.00096-0.00485). Therefore the Gymnocyptis populations from Basin Qaidam could have experienced severe bottleneck effect in history. Our result suggested Gym-nocypris populations of Basin Qaidam should give a high priority in conservation programs.

中国都江堰汉族人群IIS信号通路基因的遗传变异与长寿的相关性研究

随着人口老龄化的发展，对衰老和长寿的研究越来越受到关注。科学家们希望找到衰老相关疾病的致病机理以及治疗手段，从而降低这些疾病的发病风险，减少社会和经济负担。长寿老人受衰老相关疾病的困扰相对较少，自然成为研究的热点人群。而由于长寿的遗传力相对较高，关于长寿的遗传学研究也成为这个领域的热点之一。作为在从无脊椎动物到脊椎动物中一条非常保守的信号通路，胰岛素/胰岛素样生长因子1（IIS）信号通路是一条与生长发育代谢密切相关的信号通路。同时，在模式生物的研究中发现，减弱这条信号通路会导致模式生物寿命的延长。而在人类群体的相关性研究中，这条通路上一些基因的遗传变异位点与长寿、血清胰岛素样生长因子1（IGF1）水平以及一些衰老相关疾病如糖尿病、癌症和心脑血管疾病相关。为了探讨IIS信号通路上一些基因的遗传变异与长寿的关系，本研究在中国四川省都江堰市招募了共493名无相互关系的长寿老人，其中男性252人，年龄均大于90岁，女性241人，年龄均大于94岁。同时，在该地区招募了442名年轻的对照个体，年龄在22岁到73岁之间。我们对IIS信号通路上的一些基因的遗传变异位点利用测序，片段分析，RFLP等方法进行了扫描。包括（1）IGF1基因启动子区域及内含子1中的一个微卫星位点；（2）IGF1R基因外显子序列中的4个变异位点，包括3个SNP和一个2碱基缺失位点；（3）FOXO3A基因内含子1中的3个SNP位点。本研究发现，在该人群中，IGF1基因启动子区域的遗传变异与长寿没有相关性，但携带该区域中的微卫星位点18/21基因型的男性个体在长寿群体中所占比例高于在对照群体中所占的比例(11.11 vs. 5.45%, p=0.011)。虽然经过多重检验校正后显著性消失了，但考虑到这个位点曾被报道与多种衰老相关疾病相关，因此，这个位点不是影响长寿的潜在功能位点，但有可能与真正的潜在功能位点相连锁，这一观点有待进一步研究的验证。本研究并没有发现IGF1R基因外显子序列中的遗传变异与长寿存在相关性。同时，研究结果支持FOXO3A基因的遗传变异与长寿相关，这样，继日籍美国人，德国人，意大利人群体后，在中国汉族人群中也证实了这一结果。同时，在FOXO3A基因上的一个未报道过的单核苷酸多态性（SNP）位点（109080595）在本研究中被发现，携带这个基因突变纯和基因型的个体仅在长寿人群中出现（8/492 vs. 0/414, 基因型分布差异p值为0.011）。关于FOXO3A基因的功能以及新发现位点在其他群体中的基因型分布情况值得进一步深入研究。综上所述，本研究第一次在中国汉族人群中对IIS信号通路的一些基因的遗传变异与长寿的相关性进行了探讨，更多群体及更大样本量的研究有助于加深对长寿遗传机制的认识。

中国都江堰汉族人群线粒体DNA 控制区遗传变异与长寿的相关性研究

随着社会的进步和医疗卫生水平的不断提高，人类获得了更高的平均寿 命，很多国家都步入了老龄化社会的行列。由于长寿具有遗传的倾向，所以 科学家们致力于人类长寿及衰老性疾病发生机理的研究，目的是为了使人类 在获得更长寿命的同时能够抵御或减缓老年性疾病的侵袭，远离衰老带来的 困扰，享受高质量的生活。 线粒体是真核生物的重要细胞器，具有长度为约为16569bp 的环状 DNA 分子。在人类群体，特别是欧洲群体的相关性研究中，线粒体DNA （mtDNA）编码区和控制区的一些多态性位点显示出与长寿及衰老性疾病的 相关。特别是mtDNA 控制区的C150T 变异除了在多个长寿人群中富集之外， 更是具有改变mtDNA 重链复制起始位点的功能。 为了探讨mtDNA 控制区多态性位点与中国汉族长寿人群是否存在相关 性，本研究在中国四川省都江堰地区采集了556 名年龄90 至108 岁的互无 关系的长寿老人血液样本，其中男性202 名，女性354 名。同时还采集了 214 名长寿老人的亲属和312 名无关对照的血液样本，年龄分别在10 至69 岁之间和22 到73 岁之间。我们对这些样本的mtDNA 通过测序和RFLP 等 手段进行了扫描，采集并记录了mtDNA 单倍型类群信息和控制区位点多态 信息。 在该人群中，本研究发现mtDNA 的主要单倍型类群与长寿没有显著的 相关性，总体单倍型类群频率分布在三个组别中基本一致（p=0.318）。对 mtDNA 控制区C150T 变异的频率在三个组别中做了包括总体频率差异，区 分mtDNA 单倍型类群的频率差异，区分样本性别的频率差异以及mtDNA 单倍型类群与性别信息联合的频率差异的分析。虽然在个别的比较中得到了 显著差异，但经过多重检验校正后，结果均变得不显著。此外，对146、152189 和195 等四个同样处于mtDNA 控制区复制起始区域的变异位点的初步 分析，同样没有获得显著的差异。不支持此前在欧洲长寿人群和日本长寿人 群得到的结论。 综上所述，本研究第一次在中国汉族人群中对mtDNA 控制区多态性与 长寿的相关性进行了研究。mtDNA 与人类长寿的关系还有待于更深层次的 机理性研究和功能性研究来揭示。

Molecular biotechnology of marine algae in China

Molecular biotechnology of marine algae is referred to as the biotechnology on the identification, modification, production and utilization of marine algal molecules. It involves not only the manipulation of macromolecules such as DNA, RNA and proteins, but also deals with low molecular weight compounds such as secondary metabolites. In the last decade, molecular systematic researches to investigate the relationship and to examine the evolutionary divergence among Chinese marine algae have been carried out by Chinese scientists. For example, RAPD has been widely used in several laboratories to elucidate genetic variations of the reds, such as Porphyra, Gracilaria, Grateloupia and the greens such as Ulva and Enteromorpha. Some important data have been obtained. The study on molecular genetic markers for strain improvement is now in progress. In 1990s, genetic engineering of economic seaweeds such as Laminaria, Undaria, Porphyra, Gracilaria and Grateloupia has been studied in China. For Laminaria japonica, the successfully cultivated kelp in China, a model transformation system has been set up based on the application of plant genetic techniques and knowledge of the algal life history. Progress has been made recently in incorporating a vaccine gene into kelp genome. Evidence has been provided showing the expression of gene products as detectable vaccines. In the present paper, the progress of molecular biotechnological studies of marine algae in China, especially researches on elucidating and manipulating nucleic acids of marine algae, are reviewed.

Inbreeding depression for various traits in two cultured populations of the American bay scallop, Argopecten irradians irradians Lamarck (1819) introduced into China

This paper examines the effect of inbreeding level of population on the magnitude of inbreeding depression expressed by comparing them between two cultured populations (A and B) in the hermaphroditic animal of the bay scallop Argopecten irradians irradians. Population A is expected to have less genetic variations and higher inbreeding level due to longer cultured history (20 generations) and less "ancestral" individuals (26 individuals) than population B due to shorter cultured history (4 generations) and more "ancestral" individuals (406 individuals). Two groups within each population were produced, one using self-fertilization and one using mass-mating within the same population. Selfed offspring (AS and BS) from two populations both had lower fitness components than their mass-mated counterparts (AM and BM) and exhibited inbreeding depression for all examined traits, e.g. lower hatching, less viability and slower growth, indicating that inbreeding depression is a common feature in this animal. Fitness components in all traits of offspring from population A significantly differed those from population B and the magnitude of inbreeding depression for all traits in population A with higher inbreeding level was significantly smaller than that in population B with lower inbreeding level, indicating that both fitness components and magnitude of inbreeding depression were significantly affected by inbreeding level of populations and genetic load harbored in population A may be partially purged through inbreeding. Moreover, the magnitude of inbreeding depression in the two populations both varied among traits and life history stages. The present results support the partial-dominance hypothesis of inbreeding depression. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

The missense of smell: functional variability in the human odorant receptor repertoire.

Humans have ~400 intact odorant receptors, but each individual has a unique set of genetic variations that lead to variation in olfactory perception. We used a heterologous assay to determine how often genetic polymorphisms in odorant receptors alter receptor function. We identified agonists for 18 odorant receptors and found that 63% of the odorant receptors we examined had polymorphisms that altered in vitro function. On average, two individuals have functional differences at over 30% of their odorant receptor alleles. To show that these in vitro results are relevant to olfactory perception, we verified that variations in OR10G4 genotype explain over 15% of the observed variation in perceived intensity and over 10% of the observed variation in perceived valence for the high-affinity in vitro agonist guaiacol but do not explain phenotype variation for the lower-affinity agonists vanillin and ethyl vanillin.

Polymorphisms in the kinesin-like factor 1 B gene and risk of epithelial ovarian cancer in Eastern Chinese women.

The kinesin-like factor 1 B (KIF1B) gene plays an important role in the process of apoptosis and the transformation and progression of malignant cells. Genetic variations in KIF1B may contribute to risk of epithelial ovarian cancer (EOC). In this study of 1,324 EOC patients and 1,386 cancer-free female controls, we investigated associations between two potentially functional single nucleotide polymorphisms in KIF1B and EOC risk by the conditional logistic regression analysis. General linear regression model was used to evaluate the correlation between the number of variant alleles and KIF1B mRNA expression levels. We found that the rs17401966 variant AG/GG genotypes were significantly associated with a decreased risk of EOC (adjusted odds ratio (OR) = 0.81, 95 % confidence interval (CI) = 0.68-0.97), compared with the AA genotype, but no associations were observed for rs1002076. Women who carried both rs17401966 AG/GG and rs1002076 AG/AA genotypes of KIF1B had a 0.82-fold decreased risk (adjusted 95 % CI = 0.69-0.97), compared with others. Additionally, there was no evidence of possible interactions between about-mentioned co-variants. Further genotype-phenotype correlation analysis indicated that the number of rs17401966 variant G allele was significantly associated with KIF1B mRNA expression levels (P for GLM = 0.003 and 0.001 in all and Chinese subjects, respectively), with GG carriers having the lowest level of KIF1B mRNA expression. Taken together, the rs17401966 polymorphism likely regulates KIF1B mRNA expression and thus may be associated with EOC risk in Eastern Chinese women. Larger, independent studies are warranted to validate our findings.

Pl2 resistance gene differentiates the pathogenicity in four "Plasmopara halstedii" (sunflower downy mildew) races 304, 704, 314 and 714

In order to clarify the role of Pl2 resistance gene in differentiation the pathogenicity in Plasmopara halstedii (sunflower downy mildew), analyses were carried out in four pathotypes: isolates of races 304 and 314 that do not overcome Pl2 gene, and isolates of races 704 and 714 that can overcome Pl2 gene. Based on the reaction for the P. halstedii isolates to sunflower hybrids varying only in Pl resistance genes, isolates of races 704 and 714 were more virulent than isolates of races 304 and 314. Index of aggressiveness was calculated for pathogen isolates and revealed the presence of significant differences between isolates of races 304 and 314 (more aggressive) and isolates of races 704 and 714 (less aggressive). There were morphological and genetic variations for the four P. halstedii isolates without a correlation with pathogenic diversity. The importance of the Pl2 resistance gene to differentiate the pathogenicity in sunflower downy mildew was discussed.

ARMS2 Increases the Risk of Early and Late Age-Related Macular Degeneration in the European Eye Study

OBJECTIVE:
To study associations between severity stages of early and late age-related macular degeneration (AMD) and genetic variations in age-related maculopathy susceptibility 2 (ARMS2) and complement factor H (CFH) and to investigate potential interactions between smoking and ARMS2.
DESIGN:
Population-based, cross-sectional European Eye Study in 7 countries in Europe.
PARTICIPANTS:
Four thousand seven hundred fifty participants, 65 years of age and older, recruited through random sampling.
METHODS:
Participants were classified on the basis of the more severely affected eye into 5 mutually exclusive AMD severity stages ranging from no AMD, 3 categories of early AMD, and late AMD. History of cigarette smoking was available and allowed classification into never, former, and current smokers, with the latter 2 groups combined into a single category of ever smokers for analysis. Genotyping was performed for single nucleotide polymorphisms rs10490924 and rs4146894 in ARMS2 and rs1061170 in CFH. Associations were analyzed by logistic regression.
MAIN OUTCOME MEASURES:
Odds ratios (ORs) for stage of AMD associated with genetic variations in ARMS2 and CFH and interactions between ARMS2 and smoking status.
RESULTS:
Early AMD was present in 36.4% and late AMD was present in 3.3% of participants. Data on both genotype and AMD were available for 4276 people. The ORs for associations between AMD stage and ARMS2 increased monotonically with more severe stages of early AMD and were altered little by adjustment for potential confounders. Compared with persons with no AMD, carriers of the TT genotype for rs10490924 in ARMS2 had a 10-fold increase in risk of late AMD (P<3 × 10(-20)). The ORs for associations with CFH were similar for stage 3 early AMD and late AMD. Interactions between rs10490924 in ARMS2 and smoking status were significant in both unadjusted and adjusted models (P = 0.001). The highest risk was observed in those doubly homozygous for rs10490924 and rs1061170 in CFH (OR, 62.3; 95% confidence interval, 16-242), with P values for trend ranging from 0.03 (early AMD, stage 1) to 1 × 10(-26) (late AMD).
CONCLUSIONS:
A strong association was demonstrated between all stages of AMD and genetic variation in ARMS2, and a significant gene-environment interaction with cigarette smoking was confirmed.

Next-generation sequencing of the mitochondrial genome and association with IgA nephropathy in a renal transplant population

Kidneys are highly aerobic organs that are critically dependent on the normal functioning of mitochondria. Genetic variations disrupting mitochondrial function are associated with multifactorial disorders including kidney disease. This study sequenced the entire mitochondrial genome in a renal transplant cohort of 64 individuals, using next-generation sequencing, to evaluate the association of genetic variants with IgA nephropathy and end-stage renal disease (ESRD, n = 100).

Plastin Polymorphisms Predict Gender- and Stage-Specific Colon Cancer Recurrence after Adjuvant Chemotherapy

Tumor recurrence after curative resection remains a major problem in patients with locally advanced colorectal cancer treated with adjuvant chemotherapy. Genetic single-nucleotide polymorphisms (SNP) may serve as useful molecular markers to predict clinical outcomes in these patients and identify targets for future drug development. Recent in vitro and in vivo studies have demonstrated that the plastin genes PLS3 and LCP1 are overexpressed in colon cancer cells and play an important role in tumor cell invasion, adhesion, and migration. Hence, we hypothesized that functional genetic variations of plastin may have direct effects on the progression and prognosis of locally advanced colorectal cancer. We tested whether functional tagging polymorphisms of PLS3 and LCP1 predict time to tumor recurrence (TTR) in 732 patients (training set, 234; validation set, 498) with stage II/III colorectal cancer. The PLS3 rs11342 and LCP1 rs4941543 polymorphisms were associated with a significantly increased risk for recurrence in the training set. PLS3 rs6643869 showed a consistent association with TTR in the training and validation set, when stratified by gender and tumor location. Female patients with the PLS3 rs6643869 AA genotype had the shortest median TTR compared with those with any G allele in the training set [1.7 vs. 9.4 years; HR, 2.84; 95% confidence interval (CI), 1.32-6.1; P = 0.005] and validation set (3.3 vs. 13.7 years; HR, 2.07; 95% CI, 1.09-3.91; P = 0.021). Our findings suggest that several SNPs of the PLS3 and LCP1 genes could serve as gender- and/or stage-specific molecular predictors of tumor recurrence in stage II/III patients with colorectal cancer as well as potential therapeutic targets.

Genome-wide Association Study Identifies SESTD1 as a Novel Risk Gene for Lithium Responsive Bipolar Disorder

Lithium is the mainstay prophylactic treatment for bipolar disorder (BD), but treatment response varies considerably across individuals. Patients who respond well to lithium treatment might represent a relatively homogeneous subtype of this genetically and phenotypically diverse disorder. Here, we performed genome-wide association studies (GWAS) to identify (i) specific genetic variations influencing lithium response and (ii) genetic variants associated with risk for lithium-responsive BD. Patients with BD and controls were recruited from Sweden and the United Kingdom. GWAS were performed on 2698 patients with subjectively defined (self-reported) lithium response and 1176 patients with objectively defined (clinically documented) lithium response. We next conducted GWAS comparing lithium responders with healthy controls (1639 subjective responders and 8899 controls; 323 objective responders and 6684 controls). Meta-analyses of Swedish and UK results revealed no significant associations with lithium response within the bipolar subjects. However, when comparing lithium-responsive patients with controls, two imputed markers attained genome-wide significant associations, among which one was validated in confirmatory genotyping (rs116323614, P=2.74 × 10-8). It is an intronic single-nucleotide polymorphism (SNP) on chromosome 2q31.2 in the gene SEC14 and spectrin domains 1 (SESTD1), which encodes a protein involved in regulation of phospholipids. Phospholipids have been strongly implicated as lithium treatment targets. Furthermore, we estimated the proportion of variance for lithium-responsive BD explained by common variants ('SNP heritability') as 0.25 and 0.29 using two definitions of lithium response. Our results revealed a genetic variant in SESTD1 associated with risk for lithium-responsive BD, suggesting that the understanding of BD etiology could be furthered by focusing on this subtype of BD.

Implication de polymorphismes génétiques dans la prédisposition des humains à l'insuffisance cardiaque et leur réponse au traitement pharmacothérapeutique.

Le système cardiovasculaire est composé d'un cœur qui pompe régulièrement le sang à travers des artères afin d'alimenter tous les tissus corporels en oxygène et nutriments qui leur sont nécessaires. Une caractéristique particulière de ce système est son aspect fermé, où le sang fait un cycle constant commençant par le ventricule gauche, allant vers tous les tissus corporels, revenant vers le cœur et le ventricule droit, étant propulsé vers la circulation pulmonaire en retournant au ventricule gauche. L'insuffisance cardiaque est alors une incapacité du cœur à effectuer sa tâche de pomper le sang efficacement. Une série d'ajustements sont alors enclenchés pour rétablir un débit sanguin adéquat; cette réponse systémique est principalement menée par le système rénine-angiotensine-aldostérone ainsi que par le système adrénergique. À court terme, le flot sanguin est rétabli et le métabolisme corporel continue comme si rien n'était, de telle sorte que, souvent ce stade passe inaperçu et les individus qui en sont affectés sont asymptomatiques. Cependant, le cœur doit alors fournir un effort constant supérieur et si la cause n'est pas résolue, la condition cardiaque se dégradera encore plus. Si tel est le cas, pour s'ajuster à cette nouvelle réalité, le cœur, comme tout muscle, deviendra plus massif et changera de conformation afin de répondre à sa nouvelle charge de travail. Cette transformation cardiaque est communément connue sous le terme de remodelage. Par contre, le remodelage cardiaque est délétère à long terme et entrave encore plus le cœur à bien effectuer sa tâche. Au fur et à mesure que la fonction cardiaque décline, les systèmes compensatoires persistent et s'intensifient; il y a alors établissement d'un cercle vicieux destructeur qui ne peut être renversé que par une transplantation cardiaque. Entre temps, des thérapies inhibant le système rénine-angiotensine-aldostérone et le système adrénergique se sont avérés très efficaces pour prolonger la survie, diminuer la mortalité, réduire les hospitalisations ainsi que soulager la symptomatologie associée à l'insuffisance cardiaque. Par contre, ces régimes thérapeutiques ne semblent pas induire une réponse positive chez tous les patients, de sorte que certains n'en retirent pas de bénéfices tangibles, tandis que d'autres éprouvent plusieurs difficultés à les tolérer. Suite à des analyses rétrospectives, surtout en comparant la réponse thérapeutique entre des populations de diverses ethnies, les variations génétiques, particulièrement les polymorphismes ayant le potentiel de moduler le mécanisme d'action de la pharmacothérapie, furent proposés comme responsables de cette variabilité dans la réponse aux médicaments. Certains ont aussi proposé que certains polymorphismes pourraient être considérés comme des facteurs de risque prédisposant à l'insuffisance cardiaque ou coupables de moduler sa progression en tant que facteurs aggravants ou atténuants. Avec de telles hypothèses proposées, plusieurs associations génétiques furent étudiées en commençant par des gènes directement impliqués dans la pathogénèse de cette maladie. Dans le cadre de cette thèse, nous allons revoir les diverses données disponibles dans la littérature au sujet de l'influence que peuvent avoir les divers polymorphismes impliqués dans la prédisposition, la progression et la pharmacogénétique de l'insuffisance cardiaque.

Interactions médicamenteuses et réactions adverses aux soins intensifs: le rôle des sédatifs et des analgésiants

Les patients admis aux soins intensifs (SI) souffrent de comorbidités qui affectent leur pronostic. Deux problèmes sont potentiellement associés aux sédatifs et compliquent le séjour de 35 à 50% des malades : le délirium, un état confusionnel aigu; et le coma ‘iatrogénique’, une altération de la conscience induite pharmacologiquement. L’importance de l’association entre clinique et médicaments a un intérêt pour prévenir ces syndromes cliniques morbides. Nous voulions étudier le délirium et le coma iatrogénique, les doses administrées de midazolam et de fentanyl, leurs niveaux plasmatiques, les variantes génétiques de métabolisme et de transport et les facteurs inflammatoires et ce, chez 100 patients admis aux soins intensifs. Nos données soulignent l’importance des interactions médicamenteuses dans l’incidence du coma iatrogénique, et réfutent l’association entre les benzodiazépines et le délirium. Ces résultats clarifient la pathophysiologie du délirium, corroborent le manque d’association délirium-benzodiazépines avec un marqueur biologique, c.-à-d. les niveaux sériques, et ouvrent le débat quant aux agents les plus utiles pour traiter l’anxiété et le délirium. Finalement, plusieurs caractéristiques pharmacocinétiques des benzodiazépines administrées aux soins intensifs publiées récemment complètent les données de notre étude quant à la sédation en soins critiques. Un chapitre sur l’importance de la pharmacogénomique en soins intensifs et un débat publié quant au pro et con de l'utilisation des benzodiazépines aux SI, sont soumis en complément de l’étude clinique décrite ci-haut effectuée dans le cadre de cette maîtrise.

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.