978 resultados para Genetic Linkage Mapping
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Human genetics has progressed at an unprecedented pace during the past 10 years. DNA microarrays currently allow screening of the entire human genome with high level of coverage and we are now entering the era of high-throughput sequencing. These remarkable technical advances are influencing the way medical research is conducted and have boosted our understanding of the structure of the human genome as well as of disease biology. In this context, it is crucial for clinicians to understand the main concepts and limitations of modern genetics. This review will describe key concepts in genetics, including the different types of genetic markers in the human genome, review current methods to detect DNA variation, describe major online public databases in genetics, explain key concepts in statistical genetics and finally present commonly used study designs in clinical and epidemiological research. This review will therefore concentrate on human genetic variation analysis.
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An unusual subset of mature T cells expresses natural killer (NK) cell-related surface markers such as interleukin-2 receptor beta (IL-2R beta; CD122) and the polymorphic antigen NK1.1. These "NK-like" T cells are distinguished by their highly skewed V alpha and V beta repertoire and by their ability to rapidly produce large amounts of IL-4 upon T cell receptor (TCR) engagement. The inbred mouse strain SJL (which expresses NK1.1 on its NK cells) has recently been reported to lack NK1.1+ T cells and consequently to be deficient in IL-4 production upon TCR stimulation. We show here, however, that SJL mice have normal numbers of IL-2R beta+ T cells with a skewed V beta repertoire characteristic of "NK-like" T cells. Furthermore lack of NK1.1 expression on IL-2R beta+ T cells in SJL mice was found by backcross analysis to be controlled by a single recessive gene closely linked to the NKR-P1 complex on chromosome 6 (which encodes the NK1.1 antigen). Analysis of a panel of inbred mouse strains further demonstrated that lack of NK1.1 expression on IL-2R beta+ T cells segregated with NKR-P1 genotype (as assessed by restriction fragment length polymorphism) and thus was not restricted to the SJL strain. In contrast, defective TCR induced IL-4 production (which appeared to be a unique property of SJL mice) seems to be controlled by two recessive genes unlinked to NKR-P1. Collectively, our data indicate that "NK-like" T cells develop normally in SJL mice despite genetically distinct defects in NK1.1 expression and inducible IL-4 production.
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Narcolepsy is a rare sleep disorder characterized by excessive daytime sleepiness and cataplexy. Familial narcolepsy accounts for less than 10% of all narcolepsy cases. However, documented multiplex families are very rare and causative mutations have not been identified to date. To identify a causative mutation in familial narcolepsy, we performed linkage analysis in the largest ever reported family, which has 12 affected members, and sequenced coding regions of the genome (exome sequencing) of three affected members with narcolepsy and cataplexy. We successfully mapped a candidate locus on chromosomal region 6p22.1 (LOD score ¼ 3.85) by linkage analysis. Exome sequencing identified a missense mutation in the second exon of MOG within the linkage region. A c.398C>G mutation was present in all affected family members but absent in unaffected members and 775 unrelated control subjects. Transient expression of mutant myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) in mouse oligodendrocytes showed abnormal subcellular localization, suggesting an altered function of the mutant MOG. MOG has recently been linked to various neuropsychiatric disorders and is considered as a key autoantigen in multiple sclerosis and in its animal model, experimental autoimmune encephalitis. Our finding of a pathogenic MOG mutation highlights a major role for myelin and oligodendrocytes in narcolepsy and further emphasizes glial involvement in neurodegeneration and neurobehavioral disorders. [corrected].
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Mutations in the epithelial morphogen ectodysplasin-A (EDA), a member of the tumor necrosis factor (TNF) family, are responsible for the human disorder X-linked hypohidrotic ectodermal dysplasia (XLHED) characterized by impaired development of hair, eccrine sweat glands, and teeth. EDA-A1 and EDA-A2 are two splice variants of EDA, which bind distinct EDA-A1 and X-linked EDA-A2 receptors. We identified a series of novel EDA mutations in families with XLHED, allowing the identification of the following three functionally important regions in EDA: a C-terminal TNF homology domain, a collagen domain, and a furin protease recognition sequence. Mutations in the TNF homology domain impair binding of both splice variants to their receptors. Mutations in the collagen domain can inhibit multimerization of the TNF homology region, whereas those in the consensus furin recognition sequence prevent proteolytic cleavage of EDA. Finally, a mutation affecting an intron splice donor site is predicted to eliminate specifically the EDA-A1 but not the EDA-A2 splice variant. Thus a proteolytically processed, oligomeric form of EDA-A1 is required in vivo for proper morphogenesis.
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OBJECTIVE: To report the study of a multigenerational Swiss family with dopa-responsive dystonia (DRD). METHODS: Clinical investigation was made of available family members, including historical and chart reviews. Subject examinations were video recorded. Genetic analysis included a genome-wide linkage study with microsatellite markers (STR), GTP cyclohydrolase I (GCH1) gene sequencing, and dosage analysis. RESULTS: We evaluated 32 individuals, of whom 6 were clinically diagnosed with DRD, with childhood-onset progressive foot dystonia, later generalizing, followed by parkinsonism in the two older patients. The response to levodopa was very good. Two additional patients had late onset dopa-responsive parkinsonism. Three other subjects had DRD symptoms on historical grounds. We found suggestive linkage to the previously reported DYT14 locus, which excluded GCH1. However, further study with more stringent criteria for disease status attribution showed linkage to a larger region, which included GCH1. No mutation was found in GCH1 by gene sequencing but dosage methods identified a novel heterozygous deletion of exons 3 to 6 of GCH1. The mutation was found in seven subjects. One of the patients with dystonia represented a phenocopy. CONCLUSIONS: This study rules out the previously reported DYT14 locus as a cause of disease, as a novel multiexonic deletion was identified in GCH1. This work highlights the necessity of an accurate clinical diagnosis in linkage studies as well as the need for appropriate allele frequencies, penetrance, and phenocopy estimates. Comprehensive sequencing and dosage analysis of known genes is recommended prior to genome-wide linkage analysis.
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We report the study of a large American family displaying autosomal dominant retinitis pigmentosa with reduced penetrance, a form of hereditary retinal degeneration. Although the inheritance pattern and previous linkage mapping pointed to the involvement of the PRPF31 gene, extensive screening of all its exons and their boundaries failed in the past to reveal any mutation. In this work, we sequenced the entire PRPF31 genomic region by both the classical Sanger method and ultrahigh throughput (UHT) sequencing. Among the many variants identified, a single-base substitution (c.1374+654C>G) located deep within intron 13 and inside a repetitive DNA element was common to all patients and obligate asymptomatic carriers. This change created a new splice donor site leading to the synthesis of two mutant PRPF31 isoforms, degraded by nonsense-mediated mRNA decay. As a consequence, amounts of PRPF31 mRNA derived from the mutant allele were very reduced, with no evidence of mutant proteins being synthesized. Our results indicate that c.1374+654C>G causes retinitis pigmentosa via haploinsufficiency, similar to the vast majority of PRPF31 mutations described so far. We discuss the potential of UHT sequencing technologies in mutation screening and the continued identification of pathogenic splicing mutations buried deep within intronic regions.
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A simple way to quickly optimize microsatellites in nonmodel organisms is to reuse loci available in closely related taxa; however, this approach can be limited by the stochastic and low cross-amplification success experienced in some groups (e.g. amphibians). An efficient alternative is to develop loci from transcriptome sequences. Transcriptomic microsatellites have been found to vary in their levels of cross-species amplification and variability, but this has to date never been tested in amphibians. Here, we compare the patterns of cross-amplification and levels of polymorphism of 18 published anonymous microsatellites isolated from genomic DNA vs. 17 loci derived from a transcriptome, across nine species of tree frogs (Hyla arborea and Hyla cinerea group). We established a clear negative relationship between divergence time and amplification success, which was much steeper for anonymous than transcriptomic markers, with half-lives (time at which 50% of the markers still amplify) of 1.1 and 37 My, respectively. Transcriptomic markers are significantly less polymorphic than anonymous loci, but remain variable across diverged taxa. We conclude that the exploitation of amphibian transcriptomes for developing microsatellites seems an optimal approach for multispecies surveys (e.g. analyses of hybrid zones, comparative linkage mapping), whereas anonymous microsatellites may be more informative for fine-scale analyses of intraspecific variation. Moreover, our results confirm the pattern that microsatellite cross-amplification is greatly variable among amphibians and should be assessed independently within target lineages. Finally, we provide a bank of microsatellites for Palaearctic tree frogs (so far only available for H. arborea), which will be useful for conservation and evolutionary studies in this radiation.
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1 Abstract Sleep is a vital necessity, yet its basic physiological function is still unknown, despite numerous studies both in healthy humans and animal models. The study of patients with sleep disorders may help uncover major biological pathways in sleep regulation and thus shed light on the actual function of sleep. Narcolepsy is a well defined but rare sleep disorder characterized by excessive daytime sleepiness and cataplexy, thought to be caused by a combination of genetic and environmental factors. The aim of this work was to identify genes or genetic variants, which contribute to the pathogenesis of sporadic and familial narcolepsy. Sporadic narcolepsy is the disorder with the strongest human leukocyte antigen (HLA) association ever reported. Since the associated HLA-DRB1 *1501-DQB1 *0602 haplotype is common in the general population (15-25%), it has been suggested that it is necessary but not sufficient for developing narcolepsy. To further define the genetic basis of narcolepsy risk, we performed a genome-wide association study (GWAS) in 562 European individuals with narcolepsy (cases) and 702 ethnically matched controls, with independent replication in 370 cases and 495 controls, all heterozygous for DRB1*1501-DQB1*0602. We found association with a protective variant near HLA-DQA2. Further analysis revealed that the identified SNP is strongly linked to DRB1*03-DQB1*02 and DRBΠ 301-DQB1*0603. Cases almost never carried a trans DRB1*1301-DQB1*0603 haplotype. This unexpected protective HLA haplotype suggests a causal involvement of the HLA region in narcolepsy susceptibility. Familial cases of narcolepsy account for 10% of all narcolepsy cases. However, due to low number of affected family members, narcolepsy families are usually not eligible for genetic linkage studies. We identified and characterized a large Spanish family with 11 affected family members representing the largest ever reported narcolepsy family. We ran a genetic linkage analysis using DNA of 11 affected and 15 unaffected family members and hereby identified a chromosomal candidate region on chromosome 6 encompassing 163 kb with a maximum multipoint LOD score of 5.02. The coding sequences of 4 genes within this haplotype block as well as 2 neighboring genes were screened for pathogenetic mutations in 2 affected and 1 healthy family members. So far no pathogenic mutation could be identified. Further in-depth sequencing of our candidate region as well as whole genome exome sequencing are underway to identify the pathogenic mutation(s) in this family and will further improve our understanding of the genetic basis of narcolepsy. 2 Résumé Le sommeil est un processus vital, dont la fonction physiologique est encore inconnue, malgré de nombreuses études chez des sujets humains sains ainsi que dans des modèles animaux. L'étude de patients souffrant de troubles du sommeil peut permettre la découverte de voies biologiques jouant un rôle majeur dans la régulation du sommeil. L'un de ces troubles, la narcolepsie, est une maladie rare mais néanmoins bien définie, caractérisée par une somnolence diurne excessive accompagnée de cataplexies. Les connaissances actuelles suggèrent qu'une combinaison de facteurs génétiques et environnementaux en est à l'origine. Le but du présent travail était d'identifier !e(s) gène(s) ou les polymorphismes constituant des facteurs de risque dans les formes sporadique et familiale de narcolepsie. La narcolepsie sporadique est la maladie possédant la plus forte association avec le complexe majeur d'histocompatibilité humain (HLA) jamais reportée. La fréquence au sein de la population générale de l'haplotype associé HLA-DRB1*1501- DQB1*0602 (15-25%) suggère que ce dernier est nécessaire, mais pas suffisant, pour (e développement de la maladie. Nous avons voulu approfondir la recherche de facteurs génétiques augmentant le risque de la narcolepsie. A cette fin, nous avons entrepris une étude d'association à l'échelle du génome (genome-wide association study, GWAS) parmi 562 sujets narcoleptiques européens (cas) et 702 individus contrôle de même origine ethnique et nous avons trouvé une association avec un variant protecteur près du gène HLA- DQA2. Ce résultat a été répliqué indépendamment dans 370 cas et 495 contrôles, tous hétérozygotes au locus DRB1*1501-DQB1*0602. Une analyse plus fine montre que le polymorphisme identifié est fortement lié aux allèles DRB1*03-DQB1*02 et DRB1*1301-DQB1*0603. Nous notons que seul un cas était porteur d'un haplotype en trans DRB1*1301-DQBr0603. La découverte de cet allele HLA protecteur suggère que la région HLA joue un rôle causal dans la susceptibilité à la narcolepsie. Dix pourcents des cas de narcolepsie sont familiaux. Cependant, le faible nombre de membres affectés rend ces familles inéligibles pour des études de liaison génétique. Nous avons identifié et caractérisé une grande famille espagnole, dont 11 membres sont atteints par la maladie, ce qui représente la plus grande famille narcoleptique rapportée jusqu'à ce jour. A partir de l'ADN de 11 membres atteints et 15 non- atteints, nous avons identifié par étude de liaison une région candidate de 163 kîlobases (kb) sur le chromosome 6, correspondant à un LOD score multipoints de 5.02. Nous avons cherché, sans succès, des mutations pathogéniques dans la séquence codante de deux gènes situés à l'intérieur de ce segment, ainsi que 4 gènes adjacents. Un séquençage plus approfondi de la région ainsi que le séquençage des exons de tout le génome est en cours et doit s'avérer plus fructueux et révéler la ou tes mutation(s) pathogénique(s) dans cette famille, ce qui contribuerait à une meilleure compréhension des causes génétiques de la narcolepsie. 3 Résumé pour un large public Le sommeil est une nécessité vitale, dont le rôle physiologique exact reste inconnu malgré de nombreuses études sur des sujets humains sains ainsi que sur des modèles animaux. C'est pourquoi les troubles du sommeil intéressent les chercheurs, car l'élucidation des mécanismes responsables peut permettre de mieux comprendre le fonctionnement du sommeil normal. La narcolepsie est une maladie du sommeil caractérisée par une somnolence diurne excessive. Les personnes atteintes peuvent s'endormir involontairement à tout moment de la journée, et souffrent également de pertes du tonus musculaire (cataplexie) lors de fortes émotions, par exemple un fou rire. La narcolepsie est une maladie rare, apparaissant dans 1 personne sur 2000. Les connaissances actuelles suggèrent qu'une combinaison de facteurs génétiques et environnementaux en est à l'origine. Nous avons voulu identifier les facteurs génétiques influençant le déclenchement de la maladie, d'abord dans sa forme sporadique, puis dans une famille comptant de nombreux membres atteints. En comparant les variations génétiques de près de 1000 sujets narcoleptiques européens avec ceux de 1200 individus sains, nous avons trouvé chez 30% de ces derniers un variant protecteur, qui diminue de 50 fois le risque de développer la maladie, ce qui constitue le plus puissant facteur génétique protecteur décrit à ce jour. Nous avons ensuite étudié une grande famille espagnole comptant une trentaine de membres, dont 11 sont atteints de narcolepsie. De nouveau, nous avons comparé les variations génétiques des membres atteints avec ceux des membres sains. Nous avons ainsi pu identifier une région dans le génome où se trouverait le(s) gène(s) impliqué(s) dans la maladie dans cette famille, mais n'avons pas encore trouvé le(s) variant(s) exact(s). Une étude plus approfondie devrait permettre de P(les) identifier et ainsi contribuer à l'élucidation des mécanismes menant au développement de la narcolepsie.
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Sex-chromosome differentiation was recently shown to vary among common frog populations in Fennoscandia, suggesting a trend of increased differentiation with latitude. By rearing families from two contrasted populations (respectively, from northern and southern Sweden), we show this disparity to stem from differences in sex-determination mechanisms rather than in XY-recombination patterns. Offspring from the northern population display equal sex ratios at metamorphosis, with phenotypic sexes that correlate strongly with paternal LG2 haplotypes (the sex chromosome); accordingly, Y haplotypes are markedly differentiated, with male-specific alleles and depressed diversity testifying to their smaller effective population size. In the southern population, by contrast, a majority of juveniles present ovaries at metamorphosis; only later in development do sex ratios return to equilibrium. Even at these later stages, phenotypic sexes correlate only mildly with paternal LG2 haplotypes; accordingly, there are no recognizable Y haplotypes. These distinct patterns of gonadal development fit the concept of 'sex races' proposed in the 1930s, with our two populations assigned to the 'differentiated' and 'semi-differentiated' races, respectively. Our results support the suggestion that 'sex races' differ in the genetic versus epigenetic components of sex determination. Analysing populations from the 'undifferentiated race' with high-density genetic maps should help to further test this hypothesis.
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Individuals with an inherited deficiency in gonadotropin-releasing hormone (GnRH) have impaired sexual reproduction. Previous genetic linkage studies and sequencing of plausible gene candidates have identified mutations associated with inherited GnRH deficiency, but the small number of affected families and limited success in validating candidates have impeded genetic diagnoses for most patients. Using a combination of exome sequencing and computational modeling, we have identified a shared point mutation in semaphorin 3E (SEMA3E) in 2 brothers with Kallmann syndrome (KS), which causes inherited GnRH deficiency. Recombinant wild-type SEMA3E protected maturing GnRH neurons from cell death by triggering a plexin D1-dependent (PLXND1-dependent) activation of PI3K-mediated survival signaling. In contrast, recombinant SEMA3E carrying the KS-associated mutation did not protect GnRH neurons from death. In murine models, lack of either SEMA3E or PLXND1 increased apoptosis of GnRH neurons in the developing brain, reducing innervation of the adult median eminence by GnRH-positive neurites. GnRH neuron deficiency in male mice was accompanied by impaired testes growth, a characteristic feature of KS. Together, these results identify SEMA3E as an essential gene for GnRH neuron development, uncover a neurotrophic function for SEMA3E in the developing brain, and elucidate SEMA3E/PLXND1/PI3K signaling as a mechanism that prevents GnRH neuron deficiency.
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PURPOSE: To assess the prevalence of PRPH2 in autosomal dominant retinitis pigmentosa (adRP), to report 6 novel mutations, to characterize the biochemical features of a recurrent novel mutation, and to study the clinical features of adRP patients. DESIGN: Retrospective clinical and molecular genetic study. METHODS: Clinical investigations included visual field testing, fundus examination, high-resolution spectral-domain optical coherence tomography (OCT), fundus autofluorescence imaging, and electroretinogram (ERG) recording. PRPH2 was screened by Sanger sequencing in a cohort of 310 French families with adRP. Peripherin-2 protein was produced in yeast and analyzed by Western blot. RESULTS: We identified 15 mutations, including 6 novel and 9 previously reported changes in 32 families, accounting for a prevalence of 10.3% in this adRP population. We showed that a new recurrent p.Leu254Gln mutation leads to protein aggregation, suggesting abnormal folding. The clinical severity of the disease in examined patients was moderate with 78% of the eyes having 1-0.5 of visual acuity and 52% of the eyes retaining more than 50% of the visual field. Some patients characteristically showed vitelliform deposits or macular involvement. In some families, pericentral RP or macular dystrophy were found in family members while widespread RP was present in other members of the same families. CONCLUSIONS: The mutations in PRPH2 account for 10.3% of adRP in the French population, which is higher than previously reported (0%-8%) This makes PRPH2 the second most frequent adRP gene after RHO in our series. PRPH2 mutations cause highly variable phenotypes and moderate forms of adRP, including mild cases, which could be underdiagnosed.
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The spinal muscular atrophies (SMA) or hereditary motor neuronopathies result from the continuous degeneration and death of spinal cord lower motor neurons, leading to progressive muscular weakness and atrophy. We describe a large Brazilian family exhibiting an extremely rare, late-onset, dominant, proximal, and progressive SMA accompanied by very unusual manifestations, such as an abnormal sweating pattern, and gastrointestinal and sexual dysfunctions, suggesting concomitant involvement of the autonomic nervous system. We propose a new disease category for this disorder, `hereditary motor and autonomic neuronopathy', and attribute the term, `survival of motor and autonomic neurons 1' (SMAN1) to the respective locus that was mapped to a 14.5 cM region on chromosome 20q13.2-13.3 by genetic linkage analysis and haplotype studies using microsatellite polymorphic markers. This locus lies between markers D20S120 and D20S173 showing a maximum LOD score of 4.6 at D20S171, defining a region with 33 known genes, including several potential candidates. Identifying the SMAN1 gene should not only improve our understanding of the molecular mechanisms underlying lower motor neuron diseases but also help to clarify the relationship between motor and autonomic neurons.
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The aim of this study was to clarify the clinical phenotype of late-onset spinal motor neuronopathy (LOSMoN), an adult-onset autosomal dominant lower motor neuron disorder identified first in two families in Eastern Finland, in order to clarify its genetic background. Motor neuron disorders (MNDs) are characterized by dysfunction and premature death of motor neurons in the brain and spinal cord. MNDs can manifest at any age of the human lifespan, ranging from pre- or neonatal forms such as spinal muscular atrophy type I (SMA I) to those preferentially affecting the older age groups exemplified by sporadic amyotrophic lateral sclerosis (ALS). With a combination of genetic linkage analysis and genome sequencing using DNA from a total of 55 affected members of 17 families and a whole genome scan, we were able to show that LOSMoN is caused by the c.197G>T p.G66V mutation in the gene CHCHD10. This study showed that LOSMoN has very characteristic features that help to differentiate it from other more malignant forms of motor neuron disease, such as ALS, which was erroneously diagnosed in many patients in our cohort. Lack of fibrillations in the first dorsal interosseus muscle on EMG and extensive grouping of non-atrophic type IIA/2A fibers on muscle biopsy were shown to be common findings in LOSMoN, but rare or absent in ALS patients. The results of this study will help clinicians recognize the characteristic phenotype of LOSMoN disease and thus improve their diagnostic accuracy, and will also allow physicians to provide adequate genetic counseling for patients.
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La famille des gènes Hox code pour des facteurs de transcription connus pour leur contribution essentielle à l’élaboration de l’architecture du corps et ce, au sein de tout le règne animal. Au cours de l’évolution chez les vertébrés, les gènes Hox ont été redéfinis pour générer toute une variété de nouveaux tissus/organes. Souvent, cette diversification s’est effectuée via des changements quant au contrôle transcriptionnel des gènes Hox. Chez les mammifères, la fonction de Hoxa13 n’est pas restreinte qu’à l’embryon même, mais s’avère également essentielle pour le développement de la vascularisation fœtale au sein du labyrinthe placentaire, suggérant ainsi que sa fonction au sein de cette structure aurait accompagné l’émergence des espèces placentaires. Au chapitre 2, nous mettons en lumière le recrutement de deux autres gènes Hoxa, soient Hoxa10 et Hoxa11, au compartiment extra-embryonnaire. Nous démontrons que l’expression de Hoxa10, Hoxa11 et Hoxa13 est requise au sein de l’allantoïde, précurseur du cordon ombilical et du système vasculaire fœtal au sein du labyrinthe placentaire. De façon intéressante, nous avons découvert que l’expression des gènes Hoxa10-13 dans l’allantoïde n’est pas restreinte qu’aux mammifères placentaires, mais est également présente chez un vertébré non-placentaire, indiquant que le recrutement des ces gènes dans l’allantoïde précède fort probablement l’émergence des espèces placentaires. Nous avons généré des réarrangements génétiques et utilisé des essais transgéniques pour étudier les mécanismes régulant l’expression des gènes Hoxa dans l’allantoïde. Nous avons identifié un fragment intergénique de 50 kb capable d’induire l’expression d’un gène rapporteur dans l’allantoïde. Cependant, nous avons trouvé que le mécanisme de régulation contrôlant l’expression du gène Hoxa au sein du compartiment extra-embryonnaire est fort complexe et repose sur plus qu’un seul élément cis-régulateur. Au chapitre 3, nous avons utilisé la cartographie génétique du destin cellulaire pour évaluer la contribution globale des cellules exprimant Hoxa13 aux différentes structures embryonnaires. Plus particulièrement, nous avons examiné plus en détail l’analyse de la cartographie du destin cellulaire de Hoxa13 dans les pattes antérieures en développement. Nous avons pu déterminer que, dans le squelette du membre, tous les éléments squelettiques de l’autopode (main), à l’exception de quelques cellules dans les éléments carpiens les plus proximaux, proviennent des cellules exprimant Hoxa13. En contraste, nous avons découvert que, au sein du compartiment musculaire, les cellules exprimant Hoxa13 et leurs descendantes (Hoxa13lin+) s’étendent à des domaines plus proximaux du membre, où ils contribuent à générer la plupart des masses musculaires de l’avant-bras et, en partie, du triceps. De façon intéressante, nous avons découvert que les cellules exprimant Hoxa13 et leurs descendantes ne sont pas distribuées uniformément parmi les différents muscles. Au sein d’une même masse musculaire, les fibres avec une contribution Hoxa13lin+ différente peuvent être identifiées et les fibres avec une contribution semblable sont souvent regroupées ensemble. Ce résultat évoque la possibilité que Hoxa13 soit impliqué dans la mise en place de caractéristiques spécifiques des groupes musculaires, ou la mise en place de connections nerf-muscle. Prises dans leur ensemble, les données ici présentées permettent de mieux comprendre le rôle de Hoxa13 au sein des compartiments embryonnaires et extra-embryonnaires. Par ailleurs, nos résultats seront d’une importance primordiale pour soutenir les futures études visant à expliquer les mécanismes transcriptionnels soutenant la régulation des gènes Hoxa dans les tissus extra-embryonnaires.
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Les études génétiques, telles que les études de liaison ou d’association, ont permis d’acquérir une plus grande connaissance sur l’étiologie de plusieurs maladies affectant les populations humaines. Même si une dizaine de milliers d’études génétiques ont été réalisées sur des centaines de maladies ou autres traits, une grande partie de leur héritabilité reste inexpliquée. Depuis une dizaine d’années, plusieurs percées dans le domaine de la génomique ont été réalisées. Par exemple, l’utilisation des micropuces d’hybridation génomique comparative à haute densité a permis de démontrer l’existence à grande échelle des variations et des polymorphismes en nombre de copies. Ces derniers sont maintenant détectables à l’aide de micropuce d’ADN ou du séquençage à haut débit. De plus, des études récentes utilisant le séquençage à haut débit ont permis de démontrer que la majorité des variations présentes dans l’exome d’un individu étaient rares ou même propres à cet individu. Ceci a permis la conception d’une nouvelle micropuce d’ADN permettant de déterminer rapidement et à faible coût le génotype de plusieurs milliers de variations rares pour un grand ensemble d’individus à la fois. Dans ce contexte, l’objectif général de cette thèse vise le développement de nouvelles méthodologies et de nouveaux outils bio-informatiques de haute performance permettant la détection, à de hauts critères de qualité, des variations en nombre de copies et des variations nucléotidiques rares dans le cadre d’études génétiques. Ces avancées permettront, à long terme, d’expliquer une plus grande partie de l’héritabilité manquante des traits complexes, poussant ainsi l’avancement des connaissances sur l’étiologie de ces derniers. Un algorithme permettant le partitionnement des polymorphismes en nombre de copies a donc été conçu, rendant possible l’utilisation de ces variations structurales dans le cadre d’étude de liaison génétique sur données familiales. Ensuite, une étude exploratoire a permis de caractériser les différents problèmes associés aux études génétiques utilisant des variations en nombre de copies rares sur des individus non reliés. Cette étude a été réalisée avec la collaboration du Wellcome Trust Centre for Human Genetics de l’University of Oxford. Par la suite, une comparaison de la performance des algorithmes de génotypage lors de leur utilisation avec une nouvelle micropuce d’ADN contenant une majorité de marqueurs rares a été réalisée. Finalement, un outil bio-informatique permettant de filtrer de façon efficace et rapide des données génétiques a été implémenté. Cet outil permet de générer des données de meilleure qualité, avec une meilleure reproductibilité des résultats, tout en diminuant les chances d’obtenir une fausse association.