Étude de facteurs génétiques prédictifs dans le neuroblastome, en particulier les anomalies du chromosmoe 14q

Le neuroblastome (NB) représente 8% de tous les cancers pédiatriques et est caractérisé par sa grande hétérogénéité clinique. Afin d’évaluer son pronostic, plusieurs facteurs génétiques sont utilisés : amplification de MYCN, délétion 1p, gain 11q et gain 17q. Les buts de notre travail étaient d’abord de vérifier si l’hybridation in situ en fluorescence (FISH) permet une analyse complète de ces anomalies et ensuite, en utilisant une analyse globale du génome telle le polymorphisme nucléotidique simple (SNP), de vérifier la concordance avec les résultats de la FISH et le pronostic potentiel des anomalies du 14q, en particulier du gène AKT. Nous avons donc établi un panel de sondes pour la FISH qui a été appliqué sur 16 tumeurs non-fixées. Après isolation de l’ADN de 36 tumeurs, nous avons effectué une analyse génotypique par SNP utilisant les puces « Affymetrix Genome-Wide Human SNP Array 6.0 » contenant 945,826 sondes non polymorphiques et 906,000 sondes polymorphiques. Nos résultats ont démontré que la FISH permet l’évaluation complète des anomalies génétiques importantes du NB et que les anomalies déséquilibrées sont détectées très précisément par SNP. Les anomalies du 14q tendent à être associées avec des facteurs cliniques comme le grade et l’évolution, contrairement aux anomalies d’AKT. L’analyse du 14q a révélé trois gènes d’intérêt, MAX, BCL11B et GPHN, qui devraient être analysés sur un plus grand échantillon. Ainsi, l’étude par FISH semble adaptée pour détecter les anomalies génétiques classiques du NB, alors que celles retrouvées en 14q représentent de potentielles cibles thérapeutiques pour cette tumeur.

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.

Sélection et polymorphisme chez des grenouilles mimétiques du Pérou (Dendrobatidae)

La diversification des signaux aposématiques dans un cadre de mimétisme müllérien est un phénomène intrigant. Alors que la théorie relative à l'aposématisme et au mimétisme suggère l'évolution vers un signal aposématique unique, d'impressionnantes variations peuvent être observées entre les populations, et cela à petite échelle spatiale. Il a été supposé que la variation spatiale des pressions de sélection engendrées par différents prédateurs puisse être à l'origine de ce phénomène. Afin de tester cette hypothèse, nous avons étudié la transition entre deux systèmes géographiques caractérisés par des patrons aposématiques distincts chez des grenouilles mimétiques et toxiques du nord du Pérou (Dendrobatidae) en combinant les outils de génétique des populations aux outils écologiques. Dans chacun de ces systèmes, Ranitomeya imitator vit en sympatrie avec R. ventrimaculata ou R. variabilis. Il s'agit du principal exemple empirique suggérant que dans un cadre de mimétisme müllérien, il n'y a pas convergence des signaux aposématiques des deux espèces, mais plutôt convergence unidirectionnelle où R. imitator, étant polymorphe, imite des espèces monomorphes avec lesquelles elle est sympatrique. Premièrement, les résultats réfutent les prémisses qui suggèrent que R. imitator converge vers le signal aposématique d’une autre espèce. La haute similarité génétique entre les espèces modèles suggère qu'elles ont divergé plus récemment que les populations de R. imitator ou qu'elles sont encore connectées par du flux génique. Ces résultats indiquent que ces espèces ont été identifiées à tort comme des espèces différentes. De fait, l'identification de l'espèce imitatrice basée sur la variabilité phénotypique est invalidée dans ce système puisque R. imitator et R. variabilis/ventrimaculata démontrent la même variabilité. Deuxièmement, nos résultats démontrent que la prédation varie spatialement, autant en intensité qu'en direction, créant ainsi un paysage hétérogène de pressions de sélection. Ainsi, de fortes pressions de prédation stabilisatrice permettent le maintien de l'organisation géographique de différents signaux aposématiques et expliquent l'uniformité de ces signaux ainsi que les relations mimétiques. Par contre, le relâchement temporaire des pressions de prédation permet l'apparition de nouveaux phénotypes aposématiques via les processus évolutifs neutres, conduisant à un haut polymorphisme au niveau de ces populations. L'interaction de ces modes sélectifs nous a permis de démontrer pour la première fois comment la théorie évolutive de Wright (shifting balance theory) permet la diversification adaptative dans un système naturel. Pour conclure, cette étude a permis de mettre en évidence à quel point les systèmes de mimétisme müllérien peuvent être dynamiques. L'alternance spatiale entre les processus évolutifs neutres et la sélection naturelle permet l'émergence de nouveaux phénotypes aposématiques à une échelle locale, ainsi que l'apparition d'une organisation géographique des signaux d'avertissement et des relations de mimétisme müllérien.

Les lipides et les cancers urologiques - approches épidémiologiques. L’importance du temps immortel

Objectif: Définir l’effet des lipides et du traitement de la dyslipidémie sur les cancers de la prostate et de la vessie en utilisant différents devis d’étude et en tenant compte de la présence de plusieurs biais, particulièrement le biais du temps immortel. Devis: Le premier volet utilise un devis rétrospectif de type cas témoins. Un questionnaire semi-quantitatif de fréquence de consommation alimentaire validé a été utilisé. Le génotype COX2 de neuf polymorphisme nucléotidique unique (SNP) a été mesuré avec une plateforme Taqman. Des modèles de régression logistique non conditionnelle ont été utilisés pour comparer le risque de diagnostic d’un cancer de la prostate et l’interaction. Le deuxième volet utilise un devis rétrospectif de type cohorte basée sur les données administratives de la Régie de l’assurance-maladie du Québec (RAMQ). Des modèles de régression de Cox ont été employés pour mesurer l’association entre les statines et l’évolution du cancer de la vessie. Le troisième volet, porte un regard méthodologique sur le biais du temps immortel en examinant sa présence dans la littérature oncologique. Son importance est illustrée avec les données de la cohorte du deuxième volet, et les méthodes de correction possibles son appliquées. Résultats: L’étude du premier volet démontre qu’une diète riche en acides gras oméga-3 d’origine marine était fortement associée à un risque diminué de cancer de la prostate agressif (p<0.0001 pour la tendance). Le ratio de cote pour le cancer de la prostate du quartile supérieur d’oméga-3 était de 0.37 (IC 95% = 0.25 à 0.54). L’effet diététique était modifié par le génotype COX-2 SNP rs4648310 (p=0.002 pour l’interaction). En particulier, les hommes avec faible apport en oméga-3 et la variante rs4648310 avait un risque accru de cancer de la prostate (ratio de cote = 5.49, IC 95%=1.80 à 16.7), effet renversé par un apport en oméga-3 plus grand. L’étude du deuxième volet a observé que l’utilisation de statines est associée à une diminution du risque de progression du cancer de la vessie (risque relatif = 0.44, IC 95% = 0.20 à 0.96, p=0.039). Cette association était encore plus forte pour le décès de toute cause (HR = 0.57, 95% CI = 0.43 to 0.76, p=0.0001). L’effet des statines semble être dose-dépendant. L’étude du troisième volet démontre que le biais du temps immortel est fréquent et important dans les études épidémiologiques oncologiques. Il comporte plusieurs aspects dont certains sont mieux prévenus au stade du choix du devis d’étude et différentes méthodes statistiques permettent un contrôle de ce biais. Conclusion: 1) Une diète riche en oméga-3 aurait un effet protecteur pour le cancer de la prostate. 2) L’utilisation de statines aurait un effet protecteur sur la progression du cancer non invasif de la vessie. Les lipides semblent avoir un effet sur les cancers urologiques.

Polymorphisme du papillomavirus humain de type 52 et lésions du col de l'utérus

Les papillomavirus humains (VPHs) sont reconnus comme les agents étiologiques du cancer du col de l’utérus. Notre étude a pour but de décrire le polymorphisme de la région régulatrice virale (LCR) et du gène E6 du VPH52 chez 216 femmes canadiennes avec différents grades de lésion du col et d’établir s’il existe une association entre les variantes décrites et la présence de lésions intraépithéliales de haut-grade (CIN2,3) du col de l’utérus ou de cancer invasif. L’âge (OR 1.1, 95% CI 1.02-1.17, p=0.005) fut significativement associé à la présence de cancer invasif. Une variante de la région régulatrice virale, MTL-52-LCR-02, présentant une substitution nucléotidique au niveau du nucléotide 7436, fut aussi associée à la présence de cancer du col de l’utérus (p=0.015). Dans une analyse multivariée, après ajustement pour l’âge, l’ethnicité et le site de recrutement, une délétion au niveau du nucléotide 7695 (OR 5.7, 95% CI 1.2-27.9) ainsi qu’une substitution au niveau du nucléotide 7744 (OR 8.3, 95% CI 1.1-61.0) du LCR, et la variante K93R de la protéine E6 (OR 9.5, 95% CI 1.3-68.9) furent associées de façon significative avec la présence de CIN2,3. Ainsi, le polymorphisme du LCR et du gène E6 du VPH52 est associé avec la présence de CIN2,3 et probablement avec celle d’un cancer invasif.

Évaluation du caryotype moléculaire en tant qu’outil diagnostique chez les enfants avec déficience intellectuelle et/ou malformations congénitales

Le caryotype moléculaire permet d’identifier un CNV chez 10-14% des individus atteints de déficience intellectuelle et/ou de malformations congénitales. C’est pourquoi il s’agit maintenant de l’analyse de première intention chez ces patients. Toutefois, le rendement diagnostique n’est pas aussi bien défini en contexte prénatal et l’identification de CNVs de signification clinique incertaine y est particulièrement problématique à cause du risque d’interruption de grossesse. Nous avons donc testé 49 fœtus avec malformations majeures et un caryotype conventionnel normal avec une micropuce CGH pangénomique, et obtenu un diagnostic dans 8,2% des cas. Par ailleurs, des micropuces à très haute résolution combinant le caryotype moléculaire et le génotypage de SNPs ont récemment été introduites sur le marché. En plus d’identifier les CNVs, ces plateformes détectent les LOHs, qui peuvent indiquer la présence d’une mutation homozygote ou de disomie uniparentale. Ces anomalies pouvant être associées à la déficience intellectuelle ou à des malformations, leur détection est particulièrement intéressante pour les patients dont le phénotype reste inexpliqué. Cependant, le rendement diagnostique de ces plateformes n’est pas confirmé, et l’utilité clinique réelle des LOHs n’est toujours pas établie. Nous avons donc testé 21 enfants atteints de déficience intellectuelle pour qui les méthodes standards d’analyse génétique n’avaient pas résulté en un diagnostic, et avons pu faire passer le rendement diagnostique de 14,3% à 28,6% grâce à l’information fournie par les LOHs. Cette étude démontre l’utilité clinique d’une micropuce CGH pangénomique chez des fœtus avec malformations, de même que celle d’une micropuce SNP chez des enfants avec déficience intellectuelle.

Une signature du polymorphisme structural d’acides ribonucléiques non-codants permettant de comparer leurs niveaux d’activités biochimiques

Des évidences expérimentales récentes indiquent que les ARN changent de structures au fil du temps, parfois très rapidement, et que ces changements sont nécessaires à leurs activités biochimiques. La structure de ces ARN est donc dynamique. Ces mêmes évidences notent également que les structures clés impliquées sont prédites par le logiciel de prédiction de structure secondaire MC-Fold. En comparant les prédictions de structures du logiciel MC-Fold, nous avons constaté un lien clair entre les structures presque optimales (en termes de stabilité prédites par ce logiciel) et les variations d’activités biochimiques conséquentes à des changements ponctuels dans la séquence. Nous avons comparé les séquences d’ARN du point de vue de leurs structures dynamiques afin d’investiguer la similarité de leurs fonctions biologiques. Ceci a nécessité une accélération notable du logiciel MC-Fold. L’approche algorithmique est décrite au chapitre 1. Au chapitre 2 nous classons les impacts de légères variations de séquences des microARN sur la fonction naturelle de ceux-ci. Au chapitre 3 nous identifions des fenêtres dans de longs ARN dont les structures dynamiques occupent possiblement des rôles dans les désordres du spectre autistique et dans la polarisation des œufs de certains batraciens (Xenopus spp.).

Étude du polymorphisme rs3846662 de l’HMGCR dans le cerveau et le système périphérique

Dans cette thèse, l’impact du polymorphisme rs3846662 sur l’épissage alternatif de la 3-hydroxy-3-méthylglutaryl coenzyme A réductase (HMGCR) a été investigué in vivo, chez des patients atteints d’hypercholestérolémie familiale (HF) ou de maladie d’Alzheimer (MA). Le premier manuscrit adresse la problématique de la normalisation de la quantification relative des ARNm par PCR quantitative. Les découvertes présentées dans ce manuscrit nous ont permis de déterminer avec un haut niveau de confiance les gènes de référence à utiliser pour la quantification relative des niveaux d’ARNm de l’HMGCR dans des échantillons de sang (troisième manuscrit) et de tissus cérébraux post-mortem (quatrième manuscrit). Dans le deuxième manuscrit, nous démontrons grâce à l’emploi de trois cohortes de patients distinctes, soit la population canadienne française du Québec et les deux populations nord américaines « Alzheimer’s Disease Cooperative Study (ADCS) » et « Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) », que le génotype AA au locus rs3846662 confère à ces porteurs une protection considérable contre la MA. Les femmes porteuses de ce génotype voient leur risque de MA diminuer de près de 50% et l’âge d’apparition de leurs premiers symptômes retarder de 3.6 ans. Les porteurs de l’allèle à risque APOE4 voient pour leur part leurs niveaux de plaques séniles et dégénérescences neurofibrillaires diminuer significativement en présence du génotype AA. Enfin, les individus atteints de déficit cognitif léger et porteurs à la fois de l’allèle APOE4 et du génotype protecteur AA voient leur risque de convertir vers la MA chuter de 76 à 27%. Dans le troisième manuscrit, nous constatons que les individus atteints d’HF et porteurs du génotype AA ont, contrairement au modèle établi chez les gens normaux, des niveaux plus élevés de cholestérol total et de LDL-C avant traitement comparativement aux porteurs de l’allèle G. Le fait que cette association n’est observée que chez les non porteurs de l’APOE4 et que les femmes porteuses du génotype AA présentent à la fois une augmentation des niveaux d’ARNm totaux et une résistance aux traitements par statines, nous indique que ce génotype influencerait non seulement l’épissage alternatif, mais également la transcription de l’HMGCR. Comme une revue exhaustive de la littérature ne révèle aucune étude abondant dans ce sens, nos résultats suggèrent l’existence de joueurs encore inconnus qui viennent influencer la relation entre le génotype AA, l’épissage alternatif et les niveaux d’ARNm de l’HMGCR. Dans le quatrième manuscrit, l’absence d’associations entre le génotype AA et les niveaux d’ARNm Δ13 ou de protéines HMGCR nous suggère fortement que ce polymorphisme est non fonctionnel dans le SNC affecté par la MA. Une étude approfondie de la littérature nous a permis d’étayer cette hypothèse puisque les niveaux de HNRNPA1, la ribonucléoprotéine influencée par l’allèle au locus rs3846662, sont considérablement réduits dans la MA et le vieillissement. Il est donc proposé que les effets protecteurs contre la MA associés au génotype AA soient le résultat d’une action indirecte sur le processus physiopathologique.

Linkage disequilibrium assessment via log-linear modeling of SNP haplotype frequencies

Analyses of high-density single-nucleotide polymorphism (SNP) data, such as genetic mapping and linkage disequilibrium (LD) studies, require phase-known haplotypes to allow for the correlation between tightly linked loci. However, current SNP genotyping technology cannot determine phase, which must be inferred statistically. In this paper, we present a new Bayesian Markov chain Monte Carlo (MCMC) algorithm for population haplotype frequency estimation, particulary in the context of LD assessment. The novel feature of the method is the incorporation of a log-linear prior model for population haplotype frequencies. We present simulations to suggest that 1) the log-linear prior model is more appropriate than the standard coalescent process in the presence of recombination (>0.02cM between adjacent loci), and 2) there is substantial inflation in measures of LD obtained by a "two-stage" approach to the analysis by treating the "best" haplotype configuration as correct, without regard to uncertainty in the recombination process. Genet Epidemiol 25:106-114, 2003. (C) 2003 Wiley-Liss, Inc.

Development of a dense SNP-based linkage map of an apple rootstock progeny using the Malus Infinium whole genome genotyping array

Background A whole-genome genotyping array has previously been developed for Malus using SNP data from 28 Malus genotypes. This array offers the prospect of high throughput genotyping and linkage map development for any given Malus progeny. To test the applicability of the array for mapping in diverse Malus genotypes, we applied the array to the construction of a SNPbased linkage map of an apple rootstock progeny. Results Of the 7,867 Malus SNP markers on the array, 1,823 (23.2 %) were heterozygous in one of the two parents of the progeny, 1,007 (12.8 %) were heterozygous in both parental genotypes, whilst just 2.8 % of the 921 Pyrus SNPs were heterozygous. A linkage map spanning 1,282.2 cM was produced comprising 2,272 SNP markers, 306 SSR markers and the S-locus. The length of the M432 linkage map was increased by 52.7 cM with the addition of the SNP markers, whilst marker density increased from 3.8 cM/marker to 0.5 cM/marker. Just three regions in excess of 10 cM remain where no markers were mapped. We compared the positions of the mapped SNP markers on the M432 map with their predicted positions on the ‘Golden Delicious’ genome sequence. A total of 311 markers (13.7 % of all mapped markers) mapped to positions that conflicted with their predicted positions on the ‘Golden Delicious’ pseudo-chromosomes, indicating the presence of paralogous genomic regions or misassignments of genome sequence contigs during the assembly and anchoring of the genome sequence. Conclusions We incorporated data for the 2,272 SNP markers onto the map of the M432 progeny and have presented the most complete and saturated map of the full 17 linkage groups of M. pumila to date. The data were generated rapidly in a high-throughput semi-automated pipeline, permitting significant savings in time and cost over linkage map construction using microsatellites. The application of the array will permit linkage maps to be developed for QTL analyses in a cost-effective manner, and the identification of SNPs that have been assigned erroneous positions on the ‘Golden Delicious’ reference sequence will assist in the continued improvement of the genome sequence assembly for that variety.

Evaluation of the use of high-density SNP genotyping to implement UPOV Model 2 for DUS testing in barley

Developments in high-throughput genotyping provide an opportunity to explore the application of marker technology in distinctness, uniformity and stability (DUS) testing of new varieties. We have used a large set of molecular markers to assess the feasibility of a UPOV Model 2 approach: “Calibration of threshold levels for molecular characteristics against the minimum distance in traditional characteristics”. We have examined 431 winter and spring barley varieties, with data from UK DUS trials comprising 28 characteristics, together with genotype data from 3072 SNP markers. Inter varietal distances were calculated and we found higher correlations between molecular and morphological distances than have been previously reported. When varieties were grouped by kinship, phenotypic and genotypic distances of these groups correlated well. We estimated the minimum marker numbers required and showed there was a ceiling after which the correlations do not improve. To investigate the possibility of breaking through this ceiling, we attempted genomic prediction of phenotypes from genotypes and higher correlations were achieved. We tested distinctness decisions made using either morphological or genotypic distances and found poor correspondence between each method.

Analysis of DNA polymorphism in ancient barley herbarium material: validation of the KASP SNP genotyping platform

The availability of crop specimens archived in herbaria and old seed collections represent valuable resources for the analysis of plant genetic diversity and crop domestication. The ability to extract ancient DNA (aDNA) from such samples has recently allowed molecular genetic investigations to be undertaken in ancient materials. While analyses of aDNA initially focused on the use of markers which occur in multiple copies such as the internal transcribed spacer region (ITS) within ribosomal DNA and those requiring amplification of short DNA regions of variable length such as simple sequence repeats (SSRs), emphasis is now moving towards the genotyping of single nucleotide polymorphisms (SNPs), traditionally undertaken in aDNA by Sanger sequencing. Here, using a panel of barley aDNA samples previously surveyed by Sanger sequencing for putative causative SNPs within the flowering-time gene PPD-H1, we assess the utility of the Kompetitive Allele Specific PCR (KASP) genotyping platform for aDNA analysis. We find KASP to out-perform Sanger sequencing in the genotyping of aDNA samples (78% versus 61% success, respectively), as well as being robust to contamination. The small template size (≥46 bp) and one-step, closed-tube amplification/genotyping process make this platform ideally suited to the genotypic analysis of aDNA, a process which is often hampered by template DNA degradation and sample cross-contamination. Such attributes, as well as its flexibility of use and relatively low cost, make KASP particularly relevant to the genetic analysis of aDNA samples. Furthermore, KASP provides a common platform for the genotyping and analysis of corresponding SNPs in ancient, landrace and modern plant materials. The extended haplotype analysis of PPD-H1 undertaken here (allelic variation at which is thought to be important for the spread of domestication and local adaptation) provides further resolution to the previously identified geographic cline of flowering-time allele distribution, illustrating how KASP can be used to aid genetic analyses of aDNA from plant species. We further demonstrate the utility of KASP by genotyping ten additional genetic markers diagnostic for morphological traits in barley, shedding light on the phenotypic traits, alleles and allele combinations present in these unviable ancient specimens, as well as their geographic distributions.

A SNP-based consensus genetic map for synteny-based trait targeting in faba bean (Vicia faba L.)

Faba bean (Vicia faba L.) is a globally important nitrogen-fixing legume, which is widely grown in a diverse range of environments. In this work, we mine and validate a set of 845 SNPs from the aligned transcriptomes of two contrasting inbred lines. Each V. faba SNP is assigned by BLAST analysis to a single Medicago orthologue. This set of syntenically anchored polymorphisms were then validated as individual KASP assays, classified according to their informativeness and performance on a panel of 37 inbred lines, and the best performing 757 markers used to genotype six mapping populations. The six resulting linkage maps were merged into a single consensus map on which 687 SNPs were placed on six linkage groups, each presumed to correspond to one of the six V. faba chromosomes. This sequence-based consensus map was used to explore synteny with the most closely-related crop species, lentil, and the most closely related fully sequenced genome, Medicago. Large tracts of uninterrupted colinearity were found between faba bean and Medicago, making it relatively straightforward to predict gene content and order in mapped genetic interval. As a demonstration of this, we mapped a flower colour gene to a 2 cM interval of Vf chromosome 2 which was highly collinear with Mt3. The obvious candidate gene from 77 gene models in the collinear Medicago chromosome segment was the previously characterized MtWD40-1 gene (Mt3g092830, Mt3g092840) controlling anthocyanin production in Medicago and re-sequencing of the Vf orthologue showed a putative causative deletion of the entire 5’ end of the gene.

Flanking SNP markers for vicine–convicine concentration in faba bean (Vicia faba L).

The pyrimidine glycosides, vicine and convicine, limit the use of faba bean (Vicia faba L.) as food and feed. A single recessive gene, vc-, is responsible for a lowered vicine–convicine concentration. The biosynthetic pathway of these closely related compounds is not known, and the nearest available markers are several cM away from vc-. Improved markers would assist breeding and help to identify candidate genes. A segregating population of 210 F5 recombinant inbred lines was developed from the cross of Mélodie/2 (low vicine–convicine) × ILB 938/2 (normal vicine–convicine), and vicine–convicine concentrations were determined twice on each line. The population was genotyped with a set of 188 SNPs. A strong, single QTL for vicine–convicine concentration was identified on chromosome I, flanked by markers 1.0 cM away on one side and 2.6 cM on the other. The interval defined by these markers in the model species Medicago truncatula includes about 340 genes, but no candidate genes were identified. Further fine mapping should lead to the identification of tightly linked markers as well as narrowing down the search for candidate regulatory or biosynthetic genes which could underlie the vc- locus.

Predicting fatty acid profiles in blood based on food intake and the FADS1 rs174546 SNP

SCOPE: A high intake of n-3 PUFA provides health benefits via changes in the n-6/n-3 ratio in blood. In addition to such dietary PUFAs, variants in the fatty acid desaturase 1 (FADS1) gene are also associated with altered PUFA profiles. METHODS AND RESULTS: We used mathematical modelling to predict levels of PUFA in whole blood, based on MHT and bolasso selected food items, anthropometric and lifestyle factors, and the rs174546 genotypes in FADS1 from 1,607 participants (Food4Me Study). The models were developed using data from the first reported time point (training set) and their predictive power was evaluated using data from the last reported time point (test set). Amongst other food items, fish, pizza, chicken and cereals were identified as being associated with the PUFA profiles. Using these food items and the rs174546 genotypes as predictors, models explained 26% to 43% of the variability in PUFA concentrations in the training set and 22% to 33% in the test set. CONCLUSIONS: Selecting food items using MHT is a valuable contribution to determine predictors, as our models' predictive power is higher compared to analogue studies. As unique feature, we additionally confirmed our models' power based on a test set.