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La santé cardiovasculaire, la fonction immunitaire, l'hémostase et la réponse à d'autres maladies dépendent de l'abondance et des caractéristiques spécifiques des cellules sanguines. Au fil des années, un effort considérable a été fait pour trouver les variants génétiques, les gènes et les mécanismes de régulation impliqués dans la création de ces cellules. L'inactivation d'un allèle, appelée "perte de fonction" (LoF), est un type de variant codant que nous aimerions associer aux phénotypes sanguins. Comme ces mutations ne peuvent pas être artificiellement induites chez l'humain, pour des raisons éthiques évidentes, nous observons les occurences naturelles de ces pertes de fonction et espérons que la taille des cohortes sera suffisante pour trouver des associations statistiquement significatives. L'inactivation des deux allèles, appelée "knockout" (KO), peut avoir des conséquences plus fortes qu'une simple perte de fonction. Nous espérons également trouver des KO d'origine naturelle grâce à la taille des cohortes. La combinaison de deux variants LoF différents sur les deux allèles est appelée knockout hétérozygote composé. Nous nous intéressons également aux variants non codants qui affectent l'expression des gènes impliqués dans l'hématopoïèse. Certains de ces variants créent ou perturbent des sites de liaison des facteurs de transcription (TF), ces protéines qui se lient à des séquences d'ADN spécifiques et régulent l'expression des gènes. Les sites de liaison (TFBS) des facteurs de transcription se trouvent dans les promoteurs des gènes et dans les amplificateurs spécifiques au type cellulaire. Alors que certaines de ces mutations peuvent être bénignes ou même bénéfiques, la présence d'un LoF ou d'un KO peut être trop nuisible à la survie de l'individu. Les résultats de cette étude sont limités par le biais de survie. Comparée à une étude d'association pangénomique, cette étude se concentre sur un plus petit nombre de variants génétiques pour augmenter la puissance statistique et offrir une interprétation pour les résultats statistiquement significatifs. Le programme Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed) recueille et garantit la qualité des 45 000 séquences du génome entier que nous avons utilisées dans cette étude, ainsi que les bilans sanguins correspondants. Grâce à ces données, nous avons pu trouver plusieurs associations connues et nouvelles entre des variants rares et des phénotypes sanguins., Cardiovascular health, immune function, hemostasis and the response to other illnesses depend on the abundance and specific features of blood cells. Over the years, a considerable effort has been made to find which genetic variants, genes and regulatory mechanisms are involved in the creation of these cells. The inactivation of an allele, called a loss-of-function (LoF), is a type of coding variant we would like to associate with blood phenotypes. For obvious ethical reasons, these mutations cannot be artificially induced in human, so we fall back on natural occurrences and hope that large cohorts will provide enough samples to find statistically significant associations. The inactivation of both alleles, called a knockout (KO), may have stronger consequences than a simple loss-of-function. We also hope to find naturally occurring knockouts thanks to the size of a large cohort. The combination of two different LoF variants is called a compound heterozygote knockout. We are also interested in non-coding variants that affect the expression of genes that are involved in hematopoiesis. Some of these variants create or disrupt the binding sites of transcription factors (TF), the proteins that bind to specific DNA sequences and regulate gene expression. Transcription factors binding sites (TFBS) are found in gene promoters and cell type specific enhancers. While some of these mutations can be benign or even beneficial, the presence of a LoF or KO may be too detrimental for the individual to survive. The results of this study are limited by survival bias. Compared to a genome-wide association study, this study focuses on a smaller number of genetic variants to increase statistical power and give an interpretation to the statistically significant findings. The Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed) program collects and ensures the quality of the 45,000 whole-genome sequences we used in this study, as well as the corresponding complete blood counts. Thanks to this raw data, we were able to find several known and novel associations between rare variants and blood phenotypes.

Adaptation by natural selection is central to the evolution of species. By targeting differences in survival and/or reproduction of individuals according to changes in the environment, selection filters genetic variants in populations. Extremely conserved genes are subjected to purifying selection which eliminates deleterious mutations, while other more polymorphic genes will carry positively selected mutations in a certain environmental context. For more than 20 years, modeling in population genetics and the emergence of sequencing technologies allowing the identification of genetic variants at the genome level (e.g. Single Nucleotide Polymorphisms - SNP) have allowed the development of numerous statistical methods analyzing polymorphism to identify genes or regions of the genome presenting selection signatures, while taking into account the other evolutionary forces (genetic drift, gene flow) influencing this polymorphism. However, they test the selection hypothesis independently at each locus and do not allow the interaction between the alleles of genes to be explored as a potential target for epistatic selection. Still, quantitative genetics and modern biology unquestionably show that genes are not functionally independent entities, but that they are interacting elements in larger networks allowing the expression of biological characteristics. The purpose of this thesis is to propose a new statistical test which makes it possible to identify epistatic selection signatures, therefore coadapted genes, on the basis of linkage disequilibrium (DL) using SNP markers. In the first part, we describe the proposed statistics, Trv and TcorPC1v, which compare pairs of SNPs or genomic regions. They are based on recent work showing that the correlation coefficient (r), strongly influenced by the genetic structure of populations and the degree of genetic similarity between individuals, must be corrected (rv) by the relationship matrix between individuals (V). Coupled with intensive calculations, simulations of genome-wide SNP data in structured populations have made it possible to demonstrate that Trv and TcorPC1v follow a Student distribution t(n-2), greatly reduce noisy DL background generated by non-selective evolutionary forces, and show good detection power. In a second part, we use the "Genome-Wide Epistatic Selection Scan" (GWESS) approach in the model plant Medicago truncatula, where a candidate gene is used as bait to calculate its correlation with all the other genes in the genome. Following the identification of an epistatic selection signature between MtSUNN and MtCLE02, coding respectively for a receptor and a signaling peptide, a proof of concept is provided by the experimental demonstration (collaboration) that MtCLE02 has a MtSUNN-dependent negative role on nodulation. The GWESS approach applied to SNP data in humans shows an epistatic selection signature between the SLC24A5 and EDAR genes, involved in skin pigmentation and the development of ectodermal organs (hair, teeth).[...]; L'adaptation par sélection naturelle est centrale dans l'évolution des espèces. En ciblant les différences de survie et/ou de reproduction des individus en fonction des changements de l'environnement, la sélection filtre les variants génétiques dans les populations. Les gènes extrêmement conservés sont soumis à la sélection purifiante qui élimine les mutations délétères, alors que d'autres gènes plus polymorphes porteront des mutations positivement sélectionnées dans un certain contexte environnemental. Depuis plus de 20 ans, la modélisation en génétique des populations et l'émergence de technologies de séquençage accélérant l'identification de variants génétiques à l'échelle du génome (e.g. les Single Nucleotide Polymorphisms - SNP) ont permis le développement de nombreuses méthodes statistiques analysant le polymorphisme pour identifier des gènes ou régions du génome présentant des signatures de sélection, tout en tenant compte des autres forces évolutives (dérive génétique, flux géniques) influençant ce polymorphisme. Cependant, elles testent l'hypothèse de sélection indépendamment sur chaque locus et ne permettent pas d'explorer l'interaction entre les allèles des gènes comme cible potentielle de la sélection épistatique. Or, la génétique quantitative et la biologie moderne montrent indiscutablement que les gènes ne sont pas des entités fonctionnellement indépendantes, mais qu'ils sont des éléments interagissant dans des réseaux plus vastes permettant l'expression des caractéristiques biologiques. Cette thèse a pour objectif de proposer un nouveau test statistique qui permet d'identifier des signatures de sélection épistatique, donc des gènes coadaptés, sur la base du déséquilibre de liaison (DL) à l'aide de marqueurs SNP. Dans une première partie, nous décrivons les statistiques proposées, Trv et TcorPC1v, qui comparent des paires de SNP ou de régions génomiques. Elles sont basées sur des travaux récents montrant que le coefficient de corrélation (r), fortement influencé par la structuration génétique des populations et l'apparentement des individus, doit être corrigé (rv) par la matrice d'apparentement entre les individus (V). Couplées à des calculs intensifs, des simulations de données SNP pangénomiques en populations structurées ont permis de démontrer que Trv et TcorPC1v suivent une distribution de Student t(n-2), réduisent fortement le bruit de fond de DL généré par les forces évolutives non sélectives, et ont une bonne puissance de détection. Dans une deuxième partie, nous utilisons l'approche de " Genome-Wide Epistatic Selection Scan " (GWESS) chez la plante modèle Medicago truncatula, où un gène candidat est utilisé comme appât pour calculer sa corrélation avec tous les autres gènes du génome. Suite à l'identification d'une signature de sélection épistatique entre MtSUNN et MtCLE02, codant respectivement pour un récepteur et un peptide de signalisation, une preuve de concept est apportée par la démonstration expérimentale (collaboration) que MtCLE02 a un rôle négatif sur la nodulation et dépendant de MtSUNN.[...]

Chondrichtyes are threatened by several disturbances among which is the significant development of fisheries during the 20th century. The Mediterranean sea has long been fished and keeps being intensely so by several nations that seek cost-effectiveness or food security above all. Such a background does not ease data recording and sharing for research purposes. This study mainly aims at assessing the population structure and status of thornback ray so as to avoid its deterioration due to bottom-trawl fisheries pressure, hardly reversible even with a sudden sound management. To do so, an extensive panel of nuclear genetic markers has been developed to analyze underlying structure along with differenciation and genetic diversity of Mediterranean populations. A four-population genetic structure has been identified with potential panmixia within the occidental Mediterranea basin. Individuals sampled in the Egean sea were the most differenciated from the rest in which the Adriatic and Ionian seas and the occidental basin contain two moderately differenciated groups, the latter containing insignificant genetic differences. Estimated indices show a gradual depletion of genetic diversity eastward whereas effective population size estimators point towards a longer sustainability of the genetic diversity in the Egean sea relatively to other western populations., Les chondrichtyens forment un taxon menacé par diverses perturbations et notamment le développement important de la pêche au cours du siècle passé. La Méditerranée est une région fortement exploitée depuis cette période et qui continue de l’être de manière intense par des nations cherchant avant tout à assurer une rentabilité économique au secteur de la pêche ou une sécurité alimentaire à leur population. Ce contexte ne facilite pas les acquisitions et partages de données pour la recherche. Cette étude a pour objectif principal de mieux appréhender la structure génétique et l’état de la raie bouclée afin d’éviter son déclin dû à la pression imposée par la pêche au chalut démersal, difficilement réversible même en cas de soudaine bonne gestion. Dans ce but, un large panel de marqueurs polymorphes issus du génome nucléaire a été développé et analysé afin d’étudier la structuration sous-jacente ainsi que la différentiation et la diversité génétique intrinsèque aux populations de Méditerranée. Une structuration génétique en quatre populations a ainsi été relevée, avec notamment une population semblant panmictique dans le bassin occidental de la Méditerranée. La différenciation génétique précise que les individus de mer Égée sont les plus distants des autres populations, les populations des mers Adriatique et Ionienne et du bassin occidental formant deux sous-groupes au sein desquels la différenciation est plus ténue. Les indicateurs de diversité génétique estimés révèlent une diminution graduelle de la diversité génétique d’ouest en est tandis que la taille de population efficace, indicateur clé en terme d’évolution de la diversité génétique au fil des générations, semble orienter vers une plus grande pérennité de la diversité génétique de la population de mer Égée par rapport aux autres populations plus à l’ouest.

In this internship, we finalized a pipeline for the detection of reliable mononucleotide variants (SNP) from RNA sequencing data (RNA-seq) and applied it to RNA-seq data from 10 commercial and experimental broiler and egg-laying hen populations. A concordance analysis of the variants obtained in RNA-seq and DNA-seq 20X (genomic DNA sequencing of the same tissues) was carried out, for the first time, on the same individuals and in significant numbers (15 hens). We thus show that RNA-seq data are an interesting polymorphism resource to exploit because, at equal expressed regions, RNA-seq allows the detection of more than 85% of the SNP captured in DNA-seq - even more with several tissues analysed - and this with a DNA match of more than 90%. On the other hand, the number of SNP detected is consistent: 9.9M SNP detected for all 10 populations with an average of 1.8M SNP detected per population, of which ~0.5M with informed genotypes. Finally, 250,000 SNP with informed genotypes are common to the 10 populations studied. This list of SNP allowed a first characterization of the genetic links between these 10 populations, which is coherent with their phylogenetic background. We also analyzed the functional impact of these 9.9M SNP on transcripts and associated proteins and identified 1590 stop_gained SNP that remain to be analyzed. We have also developed a program to predict the functional impact of double or triple phased SNP within the same codon, data not yet taken into account in current programs. Although rare (concerning 0.2% of variants), we show that about 70% of the functional predictions on these double or triple phased SNP codons are erroneous.; Dans ce stage, nous avons finalisé un ensemble de programmes informatiques permettant la détection de variants mononucléotidiques (SNP) fiables à partir de données de séquençage d’ARN (RNA-seq) et les avons appliqués sur des données RNA-seq de 10 populations de poules commerciales et expérimentales de chair et de ponte. Une analyse de la concordance des variants obtenus en RNA-seq et en DNA-seq 20X (séquençage de l’ADN génomique des même tissus) a été réalisée, pour la première fois, sur les mêmes individus et de surcroît en nombre important (15 poules). Nous montrons ainsi que les données de RNA-seq sont une ressource de polymorphismes intéressante à exploiter car, à régions exprimées égales, le RNA-seq permet de détecter plus de 85% des SNP captés en DNA-seq - plus encore avec plusieurs tissus analysés - et cela avec une concordance avec l’ADN de plus de 90%. D’autre part le nombre de SNP détectés est conséquent : 9,9M de SNP détectés pour l’ensemble des 10 populations avec en moyenne 1,8M de SNP détectés par population dont ~0,5M avec des génotypes renseignés. Finalement, 250 000 SNP avec génotypes renseignés sont communs aux 10 populations étudiées. Cette liste de SNP a permis une première caractérisation des liens génétiques entre ces 10 populations, qui est cohérente avec l’histoire phylogénétique de ces dernières. Nous avons également analysé l’impact fonctionnel de ces 9,9M de SNP sur les transcrits et protéines associés et avons identifié 1590 SNP stop_gained qui nous restent à analyser. Nous avons également développé un programme permettant de prédire l’impact fonctionnel de double ou triple SNP phasés au sein d’un même codon, donnée non prise en compte encore dans les programmes actuels. Bien que rares (concernent 0,2% des variants), nous montrons qu’environ 70% des prédictions fonctionnelles sur ces codons à double ou triple SNP phasés sont erronées.

La stéatose hépatique non-alcoolique (NAFLD) est une altération hépatique fréquente dans le diabète de type 2 (DT2) et est associée à diverses complications telles que la mortalité. L’établissement d’outils de prédiction non-invasifs de NAFLD est primordial. Mon projet de maîtrise avait pour objectif d’établir des marqueurs génétiques de NAFLD dans le DT2 via deux stratégies : 1) une sélection non-ciblée des marqueurs génétiques (SNPs) via la méthode LASSO et 2) une sélection ciblée de SNPs rapportés comme liés à la maladie ou à des altérations associées. Une population de 4098 patients avec DT2 d’origine caucasienne (ADVANCE) a été utilisée. Des données statistiques sommaires d’études pangénomiques ont été exploitées pour sélectionner, via LASSO, les marqueurs génétiques (SNPs) à inclure dans le score de risque polygénique (PRS). J’ai également développé un modèle de 3210 SNPs ajusté par des covariables capable de prédire les taux élevés de ALT (AUC=0,69) et la mortalité non-cardiovasculaire (AUC=0,66). Le criblage du locus candidat PNPLA3-SAMM50 a mis en avant une diversité des associations génétiques aux différentes altérations métaboliques comme les taux de ALT (substitut du diagnostic de NAFLD) (rs2294915, P = 1,83x10-7), à la mortalité non-cardiovasculaire (rs2294917, P = 3,9x10-4) et à l’efficacité de la thérapie intensive antidiabétique chez certains patients de la population (porteurs GG de rs16991236, P=0,007). Mes travaux ont permis de mieux comprendre le fond génétique de NAFLD dans le DT2 et laissent envisager l’établissement d’outils de diagnostic et de suivi de la maladie plus adéquats., Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is a liver disorder more frequent in type 2 diabetes (T2D) and is associated with complications such as mortality. For this reason, establishing non-invasive tools for predicting NAFLD is crucial. My master’s project aimed to establish genetic markers for NAFLD in T2D using two strategies: 1) a non-targeted selection of genetic markers (SNPs) by the LASSO method and 2) a targeted selection of SNPs reported as associated with the disease or its related abnormalities. A population involving 4098 patients with T2D and Caucasian ancestry was used. Summary statistics data of pangenomic studies were exploited for the selection of SNPs to be involved in the polygenic risk score (PRS). I also designed a model of 3210 SNPs adjusted by covariates and able to predict the high rates of ALT (AUC=0.69) and non-cardiovascular death (AUC=0.66). Mapping of the candidate locus PNPLA3-SAMM50 allowed the observation of diversity in terms of genetic association with the metabolic abnormalities such as ALT (surrogate of NAFLD) (rs2294915, P = 1.83x10-7), non-cardiovascular death (rs2294917, P = 3.9x10-4) and the efficiency of the intensive antidiabetic therapy within a subgroup in the population (individuals with GG of rs16991236, P = 0.007). My studies allowed for a better understanding of the genetic background of NAFLD in T2D and open perspectives for establishing more adequate tools for diagnosis and follow-up of the disease.

National audience; Fine lavender (Lavandula angustifolia) and lavandin (Lavandula x intermedia) are emblematic species ofFrance and of great economic interest. Thanks to the cost reduction of sequencing technologies and tothe development of suitable bioinformatics tools, Iteipmai, with the help of its partners (INRAE,CRIEPPAM and CNPMAI), was able to set up a project to develop molecular tools on lavender andlavandin, in order to improve the efficiency of breeding programs. Thus, the GenoParfum project wasset up to create the genomic resources necessary for the development of these new strategies usingnext-generation sequencing technologies.This general objective is declined in three axes: (i) to develop a catalog of reference lavender genes, (ii)to identify SNP (Single Nucleotide Polymorphism) polymorphism for lavender and lavandin and (iii) totest the validity of this polymorphism within the scope of an analysis of genetic diversity (clonal varietiesand natural populations of lavender). This article presents the work carried out in axis 3 (the results fromaxes 1 and 2 are presented in an associated article (Fopa Fomeju et al., 2018)).A pooled sequencing approach was used to study SNP-type polymorphism in 21 natural populationsfrom 6 geographic regions of southeastern France and northwestern Italy. These populations werecollected at altitudes ranging from 200 meters to 1500 meters. To these populations, 3 populationvarieties selected by Iteipmai (Rapido, Carla and Saralia) were added.The results indicated that genetic diversity was structured according to the geographical origin of thepopulations and not according to their altitude. The rate of polymorphism in improved populations wassimilar to that observed in natural populations. This approach also made it possible to highlight therelevance of molecular tools for the management of genetic resources.The results will be used to build a core collection to initiate association genetics studies and to identifymarkers associated with agronomic traits of interest to lavender.; La lavande fine (Lavandula angustifolia) et le lavandin (Lavandula x intermedia) sont des espècesemblématiques de la France et présentent un fort intérêt économique. Grâce à la réduction des coûtsdes technologies de séquençage et au développement d’outils de bio-informatique adaptés, l’iteipmai,avec l’aide de ses partenaires (INRAE, CRIEPPAM et CNPMAI), a pu mettre en place un projet dedéveloppement d’outils moléculaires sur la lavande et le lavandin afin d’améliorer l’efficacité desprogrammes de sélection. Ainsi, le projet GenoParfum a été mis en place pour créer des ressourcesgénomiques nécessaires au développement de ces nouvelles stratégies en utilisant les dernièrestechnologies de séquençage haut débit.Cet objectif général se décline en trois axes : (i) développer un catalogue de gènes de référence delavande, (ii) identifier du polymorphisme de type SNP (Single Nucleotide Polymorphism) pour la lavandeet le lavandin et (iii) tester la validité de ce polymorphisme dans le cadre d’une analyse de diversitégénétique (variétés clonales et populations naturelles de lavande). Cet article présente les travauxconduits dans l’axe 3 (les résultats des axes 1 et 2 sont présentés dans un article associé : FopaFomeju et al., 2018).Une approche de séquençage en mélange a été utilisée pour étudier le polymorphisme de type SNPdans 21 populations naturelles issues de 6 régions géographiques du sud-est de la France et nordouest de l’Italie. Ces populations ont été prélevées à des altitudes allant de 200m à 1500m. A cespopulations, 3 variétés populations sélectionnées (Rapido, Carla et Saralia) ont été ajoutées.Les résultats ont indiqué une structuration de la diversité génétique selon l’origine géographique despopulations et non selon l’altitude dans le panel étudié. Le taux de polymorphisme dans les populationsaméliorées était similaire à celui observé dans les populations naturelles. Cette approche a égalementpermis de mettre en évidence la pertinence des outils moléculaires pour la gestion des ressourcesgénétiques.Les résultats obtenus seront exploités pour la constitution d’une core-collection pour amorcer desétudes de génétique d’association et pour identifier des marqueurs associés à des traits agronomiquesd’intérêt pour la lavande et le lavandin.

Depuis le début de sa domestication dans le croissant fertile, il y a 12 000 ans, le blé dur, Triticum turgidum a subi de nombreux évènements démographiques et sélectifs. La première transition caractérisant le passage du blé dur sauvage (amidonnier sauvage) Triticum turgidum spp dicoccoïdes, à la première forme cultivée (amidonnier cultivé) Triticum turgidum spp dicoccum est marquée, entre autre, par l’apparition d’un rachis solide. Ce caractère, contrôlé notamment par les gènes Br, a permis aux premiers agriculteurs de récolter, sur les plantes, le grain à maturité. La deuxième transition s’est produite entre l’amidonnier cultivé et Triticum turgidum spp durum. Elle est caractérisée par l’apparition des grains nus permettant un battage plus facile (caractère contrôlé notamment par le gène Q). La dernière transition majeure intervient lors de la révolution verte, dans les années 1960, et marque le passage des « populations de pays » aux variétés « élites », sélectionnées pour de nombreux caractères morphologiques comme une taille réduite (gène Rht), un rendement plus fort ou une capacité plus grande à absorber beaucoup d’azote sans que les plantes ne soient sujettes à la verse. Dans le but d’affiner nos connaissances sur l’histoire évolutive de l’espèce Triticum turgidum, nous avons produit un jeu de données moléculaires en utilisant la méthode d’enrichissement par capture (10 000 régions de 120pb situées dans la partie codante du génome) pour contourner les difficultés liées à la grande taille de son génome (10.5 Gb). Cette étude a été réalisée sur 120 génotypes, 30 pour chacune des quatre formes évolutives précédemment citées. L’analyse de la diversité nucléotidique obtenue (135 863 SNPs) nous a permis d’estimer la réduction de celle-ci associée à chaque transition. Le goulot d’étranglement le plus important a eu lieu lors du premier évènement de domestication avec seulement 59 % de la diversité présente chez Triticum turgidum spp dicoccoïdes encore présente chez la forme cultivée, Triticum turgidum spp dicoccum. Pour la deuxième transition, nous avons estimé que 76% de la diversité de Triticum turgidum spp dicoccum se retrouvait dans le groupe Triticum turgidum ssp durum. Et pour finir, 91% de la diversité est conservée entre les deux formes de T. turgidum ssp durum. L’utilisation de la séquence génomique de référence (accession «Zavitan» - Avni et al. 2017; Zhu et al. 2019), nous a également permis d’observer la variation du niveau de diversité le long du génome pour chacune des quatre formes évolutives. Nous avons observé que certaines zones ont vu leur niveau de diversité considérablement diminuer au cours de la domestication, alors que d’autres sont encore très polymorphes. Nous avons également pu détecter des signatures de sélection, sur ces quatre formes, d’abord sans a priori, puis en ciblant les locus impliqués dans l’expression de traits phénotypiques caractéristiques de la domestication (locus Br, Q et Rht) ainsi que deux QTLs impliqués dans le poids des grains et la teneur en azote dans la feuille, trait qui reflète la stratégie d’acquisition des ressources de la plante. Ce travail a permis de proposer de nouvelles perspectives pour le développement d’outils moléculaires et des nouvelles pistes pour affiner notre compréhension de l’histoire évolutive de l’espèce Triticum turgidum.

International audience; With the availability of the 600K Affymetrix® Axiom® high-density (HD) single nucleotide polymorphism (SNP) chip, genomic selection has been implemented in broiler and layer chicken. However, the cost of such HD SNP chip is still too high to genotype all selection candidates. A solution is to develop low density SNP chip, at a lower price, and to impute all missing markers before doing a genomic evaluation. However, the impact of the direct use of low density SNP chip on genomic evaluation accuracy is not well documented.In this perspective, the interest of using or not imputation in genomic selection was studied in a pure layer line. An equidistant methodology was used to design low density SNP chips. Egg weight and egg shell strength were evaluated with ssGBLUP methodology. The impact of imputation errors or the absence of imputation on the ranking of the selection candidates was assessed with a genomic evaluation based on ancestry. To do so, genomicestimated breeding values (GEBV), with imputed or not imputed genotyping from the low density SNP chip, were compared to the GEBV obtained with the HD SNP chip. The accuracy of GEBV was also investigated by considering as reference the GEBV estimated on offspring.With imputed HD genotyping, the ranking was slightly more correlated to that with HD genotyping than that with low density genotyping. However, Spearman correlations were above 0.95 with more than 5K SNPs. Thus the reordering of the breeders was limited. Finally, the GEBV accuracy estimated on ancestry was equivalent with or without imputation for a SNP density superior to 2K. But this accuracy tended to be decreased for some traits withless than 2K SNPs.; La disponibilité en 2013 d’une puce à SNP commerciale haute densité (600 \PDF\2019JRA marqueurs) pour l’espèce poule a permis la mise en place de la sélection génomique dans les filières ponte et chair. Toutefois, le coût de cette puce reste élevé pour génotyper en routine l’ensemble des candidats à la sélection. L’un des enjeux est le développement de puces SNP basse densité (BD) de moindre coût. L’objectif est d’imputer l’ensemble des génotypes manquants pour revenir à une information 600K SNP avant de réaliser l’évaluation génomique. Toutefois, l’impact de l’utilisation directe des génotypages BD sur la précision des évaluations génomiques a été peu décrit.L’objectif est donc de juger de l’intérêt de l’imputation des génotypages BD pour l’évaluation génomique dans une lignée de poule pondeuse. Les puces BD ont été construites selon une méthodologie équidistante. Les évaluations génomiques ont été réalisées sur le poids d’œuf et sur la force de fracture, avec une méthodologie ssGBLUP. L’impact des erreurs d’imputation, ou de l’absence d’imputation, sur le classement des candidats à la sélection lors d’une évaluation génomique sur ascendance a été évalué. Pour cela, les valeurs génomiques obtenues (GEBV), avec les génotypages imputés ou non depuis la puce BD, ont été comparées aux GEBV obtenues avec la puce haute densité (HD). La précision des GEBV a également été étudiée en prenant en référence les GEBV estimées sur descendance.Le classement des candidats à la sélection avec les génotypages BD imputés est plus corrélé avec celui basé sur les génotypages HD que sans imputation. Toutefois, les corrélations sont toutes supérieures à 0.95 pour une densité supérieure à 5K SNP. L’impact de l’imputation sur le classement des individus est donc faible. Par ailleurs, la précision des GEBV estimées sur ascendance est équivalente entre les différentes stratégies (avec ou sans imputation) dans le cas du poids d’œuf pour une densité supérieure à 2K SNP, mais tend à se dégrader pour de très basses densités de SNP dans le cas de la force de fracture. L’utilisation de l’imputation est possible sans diminution significative de la précision des évaluations génomiques par ssGBLUP. L’absence d’imputation est également possible mais la dégradation observée sur la précision des GEBV semble dépendre des caractères.

Le syndrome d’interruption de la tige hypophysaire (PSIS) est un désordre rare qui affecte la fonction du système endocrinien. Jusqu’à nos jours, l’imagerie par la résonance magnétique (IRM) demeure la méthode la plus entreprise afin d’évaluer in vivo l’anomalie d’organogenèse de la tige hypophysaire chez les patients. L’absence de la tige caractérise une déficience permanente en hormone de croissance (GH) pendant que l’étiologie du syndrome demeure inconnue. PSIS se définit comme l’hypopituitarisme congénital et il se caractérise soit par une ectopique post- hypophysaire, soit par une hypoplasie antéhypophysaire, ou encore par une hypoplasie de la tige hypophysaire. Notre objectif consiste à déterminer les mutations génétiques partagées entre les sujets affectés de l’étude et qui pourraient expliquer les causes du syndrome. Pour y parvenir, nous avons analysé les données de séquençage d’exomes (WES) provenant de sept familles caucasiennes simplex, une famille d’origine arabique et cinq autres dont la généalogie est incomplète. Ces données ont été précédemment analysées, pour le même but, par d’autres membres de l’équipe en utilisant le pipeline bio-informatique standard basé sur l’utilisation du logiciel GATK. Nous avons préférentiellement opté pour une nouvelle analyse en utilisant deux différents pipelines bio-informatiques indépendants, pour ensuite comparer conjointement les résultats obtenus. Notre protocole consiste à assembler : d’abord, deux pipelines alternatifs de détection de mutations génétiques ponctuelles (SNV). Ils sont composés d’un logiciel d’alignement de séquence (Bowtie2) et deux logiciels d’appel de variantes (Freebayes et SAMtools). Ensuite, nous avons assemblé trois pipelines de détection de variations du nombre de copies (CNV) génomiques composés communément d’un logiciel d’alignement de séquence (BWA) et trois logiciels d’appel de CNV (CoNIFER, fishingCNV, xHmm). Nos résultats nous ont permis d’identifier des mutations candidates additionnelles qui n’ont jamais été identifiées. De plus, notre méthodologie nous a permis de caractériser certains résultats faux positifs, par conséquent elle pourra nous aider à améliorer la performance des pipelines de détection de variations génomiques existantes., Pituitary stalk interruption syndrome (PSIS) is a rare disorder that affects the function of the endocrine system of the affected individuals. The absence of the pituitary stalk, assessed by MRI, characterizes patients with permanent growth hormone deficiency while the etiology of the syndrome remains unknown. PSIS is defined by clinical hypopituitarism together with anatomical findings including a hypoplastic anterior pituitary, ectopic posterior pituitary and reduced or hypoplastic pituitary stalk. We aim to find shared variations (SNP, CNV) among affected patients in coding regions which could explain the origin of the syndrome. We analyzed the exome NGS data from 8 affected French Canadian trio families, with one additional consanguineous Arabic trio family and 5 families with incomplete pedigree. These data were previously analyzed, for the same objective, by other members of the team using a standardize GATK based bioinformatics pipeline. It was desired to reanalyze the complete data set with two other independent pipelines, followed by a comparison of the SNP discovery results. In the present aspect of the study, we built two SNP discovery pipelines, both composed of a different NGS data aligners (Bowtie2) and each composed a different variant caller (Freebayes, SAMtools), then a CNV discovery pipeline which is composed of three different CNV callers (CoNIFER, fishingCNV, xHmm). In addition to the candidate mutations identified in the previous analysis, we identified additional candidate mutations which had not been detected and never been reported. Furthermore, our method helps to discover the sources of variation false discovery which could help to improve existing genomic mutation discovery pipelines.

Over a century has passed since the discovery of Salmonella and yet, this pathogen still intrigues researchers. Its ability to withstand many antibiotics is of increasing concern. The monitoring of this pathogen is based on a rapid and discriminatory typing to identify the sources of contaminated food as early as possible. The conventional methods are long, heavy and non-automatable. Understanding the emergence and evolution of Salmonella is the key to eradicate this pathogen, which has remained one of the leading causes of foodborne bacterial diarrhea in the world. During the last decades, spectacular progress has been made in the world of microbiology with the arrival of workbench sequencers, passing from a dozen to hundreds of millions of sequences processed. Facilitated access to numerous genome sequences and dedicated tools are mandatory. Tools currently available are not sufficiently discriminating for the subtype of S. enterica serotype Typhimurium, a predominant serotype of Salmonella. Throughout this study, we showed the interest of whole genome sequencing, a multidisciplinary tool, for the genomic study of Salmonella. (1) After sequencing over 300 S. enterica serotype Typhimurium genomes, we have developed an in silico subtyping tool for this serotype, based on the CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) polymorphism. High-throughput microbiological monitoring of salmonellosis has been routinely validated on over 800 genomes. The study of coevolution between the chromosome (SNPs of the core genome) and the two CRISPR regions made it possible to establish a nomenclature defining the different populations of this serotype. (2) Genomic analysis of 280 historical strains of S. enterica serotype Typhimurium showed that plasmids carrying beta-lactamase genes, which confer resistance to ampicillin, were widespread within this serotype in the late 1950s, years before ampicillin was first used for clinical purposes. The presence of penicillin G in the farming environment where these compounds were used as growth promoters, may have led to the selection of the first ampicillin-resistant strains. (3) The phylogenetic study of a genome from the corpse of a young woman who died over 800 years ago, probably due to enteric fever, and 219 historical and recent genomes of the serotypes Paratyphi C, Choleraesuis and Typhisuis have shown, despite the differences in host specificity, that their genomes were very similar over the past 4000 years. Thus, the combination of genotypic and phylogenetic approaches has increased our knowledge of the evolution of this pathogen.Key words: Whole genome sequencing, epidemiological monitoring, CRISPR, SNP, antibiotic resistance, phylogeny, evolution; Découverte il y a plus d’un siècle, Salmonella n’a cessé d’intriguer les chercheurs. Sa capacité à résister à de nombreux antibiotiques est de plus en plus préoccupante. La surveillance de ce pathogène repose sur un typage rapide et discriminant de façon à identifier le plus précocement possible les sources alimentaires contaminées. Les méthodes classiques sont longues, lourdes et non automatisables. Comprendre l’émergence et l’évolution des Salmonella est la clé pour éradiquer ce pathogène resté l’une des premières causes de diarrhées bactériennes d’origine alimentaire dans le monde. Au cours des dernières décennies, des progrès spectaculaires ont été menés dans le monde de la microbiologie avec l’arrivée des séquenceurs de paillasse, passant du traitement d’une dizaine à des centaines de millions de séquences. L’accès facilité aux séquences génomiques et aux outils qui leurs sont dédiés sont devenus une nécessité. Les outils actuellement disponibles ne sont pas assez discriminants pour sous-typer S. enterica sérotype Typhimurium (STM), sérotype prédominant de Salmonella. Nous avons voulu lors de ce travail, montrer l’intérêt du séquençage entier du génome, pour l’étude génomique de Salmonella. (1) Après avoir séquencé plus de 300 génomes de STM, nous avons mis au point un outil de sous-typage in silico de ce sérotype, basé sur le polymorphisme des CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). La surveillance à haut débit des salmonelloses a été validée en routine sur plus de 800 génomes. L’étude de la coévolution entre le chromosome (SNPs) et les régions CRISPR ont permis d’établir une nomenclature définissant les différentes populations de STM. (2) L’analyse génomique de 280 souches historiques de STM a montré que les gènes de bêta-lactamase conférant une résistance à l’ampicilline et portés par des plasmides étaient répandus chez STM à la fin des années 1950, bien avant l’utilisation de cet antibiotique. La présence de la pénicilline G dans le milieu agricole où ces composés ont été utilisés en tant que promoteurs de croissance ont pu conduire à la sélection des premières souches résistantes à l’ampicilline. (3) L’étude phylogénétique d’un génome issu du cadavre d’une femme décédée il y a plus de 800 ans, probablement à cause de la fièvre entérique et de 219 génomes historiques et récents des sérotypes Paratyphi C, Choleraesuis et Typhisuis ont montré que leurs génomes étaient très similaires au cours des 4000 dernières années. Ainsi, la combinaison des approches génotypique et phylogénétique ont accru nos connaissances sur l’évolution de ce pathogène.Mots clés : Séquençage entier du génome, surveillance épidémiologique, CRISPR, SNP, résistance antibiotique, phylogénie, évolution

Over a century has passed since the discovery of Salmonella and yet, this pathogen still intrigues researchers. Its ability to withstand many antibiotics is of increasing concern. The monitoring of this pathogen is based on a rapid and discriminatory typing to identify the sources of contaminated food as early as possible. The conventional methods are long, heavy and non-automatable. Understanding the emergence and evolution of Salmonella is the key to eradicate this pathogen, which has remained one of the leading causes of foodborne bacterial diarrhea in the world. During the last decades, spectacular progress has been made in the world of microbiology with the arrival of workbench sequencers, passing from a dozen to hundreds of millions of sequences processed. Facilitated access to numerous genome sequences and dedicated tools are mandatory. Tools currently available are not sufficiently discriminating for the subtype of S. enterica serotype Typhimurium, a predominant serotype of Salmonella. Throughout this study, we showed the interest of whole genome sequencing, a multidisciplinary tool, for the genomic study of Salmonella. (1) After sequencing over 300 S. enterica serotype Typhimurium genomes, we have developed an in silico subtyping tool for this serotype, based on the CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) polymorphism. High-throughput microbiological monitoring of salmonellosis has been routinely validated on over 800 genomes. The study of coevolution between the chromosome (SNPs of the core genome) and the two CRISPR regions made it possible to establish a nomenclature defining the different populations of this serotype. (2) Genomic analysis of 280 historical strains of S. enterica serotype Typhimurium showed that plasmids carrying beta-lactamase genes, which confer resistance to ampicillin, were widespread within this serotype in the late 1950s, years before ampicillin was first used for clinical purposes. The presence of penicillin G in the farming environment where these compounds were used as growth promoters, may have led to the selection of the first ampicillin-resistant strains. (3) The phylogenetic study of a genome from the corpse of a young woman who died over 800 years ago, probably due to enteric fever, and 219 historical and recent genomes of the serotypes Paratyphi C, Choleraesuis and Typhisuis have shown, despite the differences in host specificity, that their genomes were very similar over the past 4000 years. Thus, the combination of genotypic and phylogenetic approaches has increased our knowledge of the evolution of this pathogen.Key words: Whole genome sequencing, epidemiological monitoring, CRISPR, SNP, antibiotic resistance, phylogeny, evolution; Découverte il y a plus d’un siècle, Salmonella n’a cessé d’intriguer les chercheurs. Sa capacité à résister à de nombreux antibiotiques est de plus en plus préoccupante. La surveillance de ce pathogène repose sur un typage rapide et discriminant de façon à identifier le plus précocement possible les sources alimentaires contaminées. Les méthodes classiques sont longues, lourdes et non automatisables. Comprendre l’émergence et l’évolution des Salmonella est la clé pour éradiquer ce pathogène resté l’une des premières causes de diarrhées bactériennes d’origine alimentaire dans le monde. Au cours des dernières décennies, des progrès spectaculaires ont été menés dans le monde de la microbiologie avec l’arrivée des séquenceurs de paillasse, passant du traitement d’une dizaine à des centaines de millions de séquences. L’accès facilité aux séquences génomiques et aux outils qui leurs sont dédiés sont devenus une nécessité. Les outils actuellement disponibles ne sont pas assez discriminants pour sous-typer S. enterica sérotype Typhimurium (STM), sérotype prédominant de Salmonella. Nous avons voulu lors de ce travail, montrer l’intérêt du séquençage entier du génome, pour l’étude génomique de Salmonella. (1) Après avoir séquencé plus de 300 génomes de STM, nous avons mis au point un outil de sous-typage in silico de ce sérotype, basé sur le polymorphisme des CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). La surveillance à haut débit des salmonelloses a été validée en routine sur plus de 800 génomes. L’étude de la coévolution entre le chromosome (SNPs) et les régions CRISPR ont permis d’établir une nomenclature définissant les différentes populations de STM. (2) L’analyse génomique de 280 souches historiques de STM a montré que les gènes de bêta-lactamase conférant une résistance à l’ampicilline et portés par des plasmides étaient répandus chez STM à la fin des années 1950, bien avant l’utilisation de cet antibiotique. La présence de la pénicilline G dans le milieu agricole où ces composés ont été utilisés en tant que promoteurs de croissance ont pu conduire à la sélection des premières souches résistantes à l’ampicilline. (3) L’étude phylogénétique d’un génome issu du cadavre d’une femme décédée il y a plus de 800 ans, probablement à cause de la fièvre entérique et de 219 génomes historiques et récents des sérotypes Paratyphi C, Choleraesuis et Typhisuis ont montré que leurs génomes étaient très similaires au cours des 4000 dernières années. Ainsi, la combinaison des approches génotypique et phylogénétique ont accru nos connaissances sur l’évolution de ce pathogène.Mots clés : Séquençage entier du génome, surveillance épidémiologique, CRISPR, SNP, résistance antibiotique, phylogénie, évolution

National audience

National audience; The last development of sequencing technologies and of novel genomic approaches have revolutionized our knowledge of livestock genomes and have significantly improved the selection of some domestic species, especially dairy cattle. With the full sequencing of the rabbit genome, achieved by the Broad Institute (Boston, USA), together with the development of a commercial high-density SNP (single-nucleotide polymorphism) markers chip, achieved in 2016 in the frame of a European project (COST Action TD1101 "A Collaborative European Network on Rabbit Genome Biology- RGB-Net), the rabbit entered the genomic era. This aim of this review is to provide updated knowledge on the rabbit genome and to make an inventory of published genes or genomic regions associated with functions or traits of interest. We are describing here the principle of genomic tools (genetic maps, SNP chip, and sequencing) and methods (QTL detection, candidate gene analyses, and identification of causal mutations) already applied in the rabbit. These novel approaches give a new insight into the evolution and domestication of rabbits. We also describe two research projects based on these methodologies to investigate disease resistance and feed efficiency. A prospective view of the genomic selection (a new method based on high-density molecular information) is also proposed. This review was previously published in the Journees de la Recherche Cunicole congress in November 2017.; L’évolution récente des technologies de séquençage et l’apport de la génomique a révolutionné nos connaissances sur les génomes et leurs polymorphismes, et permis d’élaborer des outils de génotypage qui accélèrent l’identification de polymorphismes causaux et contribuent à améliorer significativement le progrès génétique réalisé chez certaines espèces d’élevage, en particulier les bovins laitiers. Le séquençage complet du génome du lapin réalisé par le « Broad Institute » (Boston, USA), avec l’appui d’un consortium international auquel a contribué l’INRA, a été publié en 2014. Les résultats obtenus ont apporté un éclairage nouveau sur l’évolution et la domestication du lapin. En 2016, dans le cadre d’un projet Européen (COST Action TD1101 « A Collaborative European Network on Rabbit Genome Biology – RGB-Net »), une puce de génotypage avec 200000 SNP (« Single-Nucleotide Polymorphism ») a été développée, permettant de renouveler les approches de génétique chez le lapin. L’objet de cette synthèse est de faire le point sur les connaissances relatives au génome du lapin et d’établir un inventaire des gènes ou régions génomiques liés à certaines fonctions ou caractères d’intérêt dans cette espèce. Nous décrivons ici le principe des outils (cartes génétiques, puces SNP, séquençage) et des méthodes (détection de QTL, approche gènes candidats, identification de mutations causales) qui ont déjà été appliqués chez le lapin. Nous illustrons les perspectives d’utilisation des outils maintenant disponibles pour la sélection avec deux projets de recherche portant sur la résistance aux maladies et l’efficacité alimentaire. Une réflexion prospective sur la sélection génomique est également proposée.

The last development of sequencing technologies and of novel genomic approaches have revolutionized our knowledge of livestock genomes and have significantly improved the selection of some domestic species, especially dairy cattle. With the full sequencing of the rabbit genome, achieved by the Broad Institute (Boston, USA), together with the development of a commercial high-density SNP (single-nucleotide polymorphism) markers chip, achieved in 2016 in the frame of a European project (COST Action TD1101 "A Collaborative European Network on Rabbit Genome Biology- RGB-Net), the rabbit entered the genomic era. This aim of this review is to provide updated knowledge on the rabbit genome and to make an inventory of published genes or genomic regions associated with functions or traits of interest. We are describing here the principle of genomic tools (genetic maps, SNP chip, and sequencing) and methods (QTL detection, candidate gene analyses, and identification of causal mutations) already applied in the rabbit. These novel approaches give a new insight into the evolution and domestication of rabbits. We also describe two research projects based on these methodologies to investigate disease resistance and feed efficiency. A prospective view of the genomic selection (a new method based on high-density molecular information) is also proposed. This review was previously published in the Journees de la Recherche Cunicole congress in November 2017., L’évolution récente des technologies de séquençage et l’apport de la génomique a révolutionné nos connaissances sur les génomes et leurs polymorphismes, et permis d’élaborer des outils de génotypage qui accélèrent l’identification de polymorphismes causaux et contribuent à améliorer significativement le progrès génétique réalisé chez certaines espèces d’élevage, en particulier les bovins laitiers. Le séquençage complet du génome du lapin réalisé par le « Broad Institute » (Boston, USA), avec l’appui d’un consortium international auquel a contribué l’INRA, a été publié en 2014. Les résultats obtenus ont apporté un éclairage nouveau sur l’évolution et la domestication du lapin. En 2016, dans le cadre d’un projet Européen (COST Action TD1101 « A Collaborative European Network on Rabbit Genome Biology – RGB-Net »), une puce de génotypage avec 200000 SNP (« Single-Nucleotide Polymorphism ») a été développée, permettant de renouveler les approches de génétique chez le lapin. L’objet de cette synthèse est de faire le point sur les connaissances relatives au génome du lapin et d’établir un inventaire des gènes ou régions génomiques liés à certaines fonctions ou caractères d’intérêt dans cette espèce. Nous décrivons ici le principe des outils (cartes génétiques, puces SNP, séquençage) et des méthodes (détection de QTL, approche gènes candidats, identification de mutations causales) qui ont déjà été appliqués chez le lapin. Nous illustrons les perspectives d’utilisation des outils maintenant disponibles pour la sélection avec deux projets de recherche portant sur la résistance aux maladies et l’efficacité alimentaire. Une réflexion prospective sur la sélection génomique est également proposée.

RUNX1 and CBFB encode subunits of the core binding factor (CBF), a heterodimeric transcription factor required for the establishment of definitive hematopoiesis. Deregulation of the CBF is one of the most frequent aberrations in hematological malignancies. Since CBF disruption alone is insufficient to induce acute myeloid leukemia (AML) on its own, AML with CBF involvement is considered as a model of multistep leukemogenesis requiring additional genetic aberrations.Here, we focused on acute myeloid leukemia (AML) with t(8;21)/RUNX1-RUNX1T1 fusion and AML with inv(16)/CBFB-MYH11 fusion, reported together as CBF AML, as well as AML with germline RUNX1 mutation (defining the familial platelet disorder with propensity to develop leukemia or FPD/AML).In order to explore additional genomic aberrations, we performed comprehensive genetic profiling in CBF AML patients enrolled in the French trials ELAM02 (0-18 years) and CBF2006 (18-60 years) using both high-throughput sequencing (n=215) and single nucleotide polymorphism-array (n=198). In addition, we sequenced samples from 25 individuals with FPD/AML (15 pedigrees) diagnosed between 2005 and 2014 at thrombocyto-penic stage and during leukemic progression.In CBF AML, mutations in genes activating tyrosine kinase (TK) signaling were frequent in both subtypes as previously described by others. By contrast, we found mutations in genes encoding chromatin modifiers or members of the cohesin complex with high frequencies in t(8;21) AML (41% and 18% respectively) while they were nearly absent in inv(16) AML. Interestingly, such mutations were associated with a poor prognosis in patients with TK mutations suggesting synergic cooperation between these events. Other events included ZBTB7A and DHX15 mutations in t(8;21) AML (20% and 6% respectively) and FOXP1 deletions or truncating mutations in inv(16) AML (7%). Finally, we described CCDC26 disruption as a possible new lesion associated with aberrant TK signaling in this particular subtype of leukemia (4.5% of CBF AML).In FPD/AML, mutational analysis revealed the acquisition of a second event involving RUNX1 in all patients with AML including somatic mutation of the second allele or duplication of the germline RUNX1 mutation through copy-neutral loss of heterozygosity and trisomy 21. In clinical practice, we suggest that the occurrence of two different RUNX1 mutations or a single RUNX1 mutation with a variant allele frequency higher than 50% in a patient with AML should alert about the possibility of FPD/AML.; Les gènes RUNX1 et CBFB codent pour les sous-unités du core binding factor (CBF), facteur de transcription hétérodimérique essentiel de l’hématopoïèse définitive. La dérégulation du CBF est l'une des anomalies les plus fréquemment rencontrées dans les hémopathies malignes. Puisque la perturbation seule du CBF est insuffisante au développement d’une leucémie aiguë myéloïde (LAM), les LAM impliquant le CBF sont considérées comme des modèles de leucémogénèse multi-étapes, nécessitant la coopération d’anomalies génétiques additionnelles.Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux LAM de type CBF, caractérisées soit par une t(8;21)/fusion RUNX1-RUNX1T1 soit par une inv(16)/fusion CBFB-MYH11, ainsi qu’aux LAM avec mutations germinales de RUNX1 (définissant la thrombopénie familiale avec prédisposition aux leucémies aiguës ou FPD/AML). Afin d’identifier des anomalies additionnelles, nous avons étudié les prélèvements de patients atteints de LAM CBF inclus dans les essais français ELAM02 (0-18 ans) et CBF2006 (18-60 ans) par séquençage à haut débit (n=215) et single nucleotide polymorphism-array (n=198). Les échantillons de 25 individus atteints de FPD/AML (issus de 15 familles), diagnostiqués entre 2005 et 2014, ont également été séquencés au stade thrombopénique et au moment de la transformation en leucémie aiguë.Dans les LAM CBF, les mutations activatrices des voies tyrosines kinases (TK) sont les événements les plus fré-quents quel que soit le sous-type de LAM CBF [t(8;21) ou inv(16)], comme cela a déjà été rapporté dans d’autres études. En revanche, les mutations affectant les gènes du remodelage chromatinien ou du complexe de la cohésine sont identifiées à des fréquences élevées (41% et 18% respectivement) dans les LAM avec t(8;21) tandis qu’elles sont pratiquement absentes dans les LAM avec inv(16). Dans les LAM avec t(8;21), la coexistence de ces mutations avec les mutations de type TK est associée à un pronostic défavorable suggérant une synergie entre ces événements. D'autres événements fréquemment retrouvés incluent les mutations de ZBTB7A et DHX15 dans les LAM avec t(8;21) (20% et 6% respectivement) et les délétions/mutations de FOXP1 dans les LAM avec inv(16) (7%). Enfin, nous avons décrit la perturbation de CCDC26 comme une possible lésion associée à une signalisation aberrante des TK dans les LAM CBF (4,5% des cas).Dans les FPD/AML, l'analyse mutationnelle a révélé l'acquisition d'un deuxième événement impliquant RUNX1 chez tous les patients ayant développé une LAM. Ce deuxième événement correspondait soit à une mutation somatique du second allèle de RUNX1 soit à la duplication de la mutation germinale de RUNX1 (par perte d'hétérozygotie sans anomalie du nombre de copies ou trisomie 21 acquise). En pratique clinique, cela suggère que la présence de deux mutations différentes de RUNX1 ou d'une seule mutation avec un ratio allélique supérieur à 50% chez un patient atteinte de LAM doit alerter sur la possibilité d’un syndrome FPD/AML sous-jacent.

Cet article examine Highland River, le roman de Neil Gunn publié en 1937 sous un angle bakhtinien en tâchant de reconnaître l’importance que jouent les chronotopes dans le récit. Cet angle de recherche permet en effet d’approcher thématiquement un roman souvent considéré comme de nature difficile à cause de sa structure et des différents genres auxquels il peut être rattaché. Nous verrons ensuite l’utilisation symbolique de la rivière et comment le récit de Highland River s’inscrivent dans une démarche idéologique nationaliste de l’auteur écossais à un moment charnière pour le SNP : le nombre d’adhérents diminuait, d’importants membres exprimaient leurs doutes quant à la ligne politique du parti et il convenait de donner un nouvel élan à la dynamique nationaliste. The point of this article is to study Neil Gunn’s Highland River (1937) under a Bakhtinian light. This allows us to consider the significance of the concept of chronotopes in a novel which has often been regarded as complicated because of its very structure and the various genres it belongs to. We will also examine the symbolic use of the river and how this novel can be considered as being part of Gunn’s nationalist ideological discourse at a crucial moment for the future of the SNP: the party’s membership was plummeting, key figures were voicing concerns over its political principles, and the nationalist dynamic needed a new boost.

Next-generation high throughput sequencing technologies provide efficient, rapid, and low cost access to sequencing. Its application to transcriptomes, called RNA-seq, enables the study of both the sequence and the expression of the transcripts. Many bio-informatics methods are still developed for RNA-seq data processing, trying to get the maximum out of it. Assembly methods allow us to study non-model species (no reference genome available) as well as model species. The work presented here is mostly related to RNA-seq data on non-model species.In the first study, to understand the initiation of hybrid incompatibility, we performed a genome-wide transcriptomic analysis on ovaries from parental lines and on hybrids from reciprocal crosses of \emph{D. mojavensis} and \emph{D. arizonae}. We didn't see a global deregerulation of genes or transposable element. Instead, we show that reciprocal hybrids presented specific gene categories and few transposable element families misexpressed relative to the parental lines. The analytical workflow developed for this project will be used to analyze transcriptomic data from the testis, but also to study the reciprocal crosses from other lines of D. mojavensis with D. arizonae leading to variable levels of sterility in hybrids. A second project tacked here is the identification and quantification of SNPs from RNA-seq data without a reference genome with KisSplice. Kissplice was developed to identified several type of variants (splicing events, indels) directly from the de Bruijn graph, build from the sequenced reads. We also developed other KisSplice-tools, for downstream analyses of the SNPs, including the prediction of their impact on the protein sequence; Le développement de la seconde génération de séquenceurs haut débit a généralisé l'accès à l'étude du transcriptome via le protocole RNAseq. Celui-ci permet d'obtenir à la fois la séquence et l'abondance des transcrits d'un échantillon. De nombreuses méthodes bioinformatiques ont été et sont encore développées pour permettre l'analyse des données issues du RNAseq et en tirer le maximum d'information. Ce type d'analyse est notamment possible sans utiliser de génome de référence, et donc pour les espèces modèles ou non-modèles, grâce à des méthodes d'assemblage. Durant ma thèse, j'ai principalement travaillé à partir de données RNA-seq issues d'espèces non modèles. Je me suis intéressée dans un premier temps à l'impacte de l'hybridation inter spécifique sur la stabilité des génomes chez les hybrides issus des croisements réciproques de D. mojavensis et D. arizonae. Nos résultats ne montrent pas une dérégulation globale, mais plutôt quelques gènes et éléments transposables qui sont spécifiquement dérégulés. La pipeline d'analyse mis en place ici sera réutilisée pour l'étude des niveaux d'expression des transcrits chez les mâles ainsi que pour les croisements issus d'autres lignées de D. mojavensis avec D. arizonae, conduisant à une fertilité variable chez les hybrides.Dans un second temps, j'ai participé à la validation du logiciel KisSplice pour la détection de SNP dans des données RNA-seq sans génome de référence. Celui-ci permet de trouver différents types de variants (épissage, indels) directement dans le graphe de de Bruijn construit à partir des lectures séquencées. J'ai également participé au développement d'outils de post-traitement permettant de prédire l'impact des SNP sur les protéines

Hyperchylomicronemia is a rare and complex disease involving several genes which are themselves highly regulated by several mechanisms and whose metabolic pathways are closely dependent on environmental factors. The occurrence of this disease due to the presence of variants or a combination of variants on these genes is not always clearly defined. This suggests the intervention of other ill-defined mechanisms in the development of hyperchylomicronemia and the regulation of triglyceride metabolism. We have tried to understand certain causal mechanisms in the occurrence of hyperchylomicronemia in relation to the presence of variants on the APOC3 and LMF1 known regulatory genes of triglyceride metabolism. APOC3 gene carries the SstI variant (rs5128) in the 3' untranslated region significantly associated with hypertriglyceridemia in our cohort. We sought to characterize its possible post-transcriptional regulation by hepatic or intestinal microRNA. Our results obtained in vitro do not support the hypothesis of a regulation of the SstI variant of the APOC3 gene by a hepatic or intestinal microRNA directly targeting the 3'UTR of APOC3 gene. LMF1 gene, a new candidate gene for studying the mechanisms of hyperchylomicronaemias, is still under investigation. We have established its genetic diagnosis in the laboratory and set up an in vitro method to evaluate the impact of LMF1 coding variants by measuring the release of post-heparin lipoprotein lipase (LPL) activity. We found decreased LPL activities suggesting a LMF1 dysfunction in the presence of variants p.Gly172Arg (rs201406396), p.Arg354Trp (rs143076454), p.Arg364Gln (rs35168378), and the two nonsense variants already described p.Tyr439Ter (rs121909397) and p.Trp464Ter (rs587777626). This study confirms the functional effect of LMF1 variants on the regulation of LPL secretion. In addition, we found 18 variants on the 3' untranslated region of LMF1 gene. For three variants : c*231C>A (rs75476513), c*512G>A (rs117039680), and c*530G>A (rs139657279), in vitro results suggest a post-transcriptional regulation by microRNA. These findings are an involvement of these untranslated variants in the occurrence of hypertriglyceridemia.Thus, complex interrelations of multiple genes involved in triglyceride metabolism and their simultaneous multi-level regulation modulate the phenotype of hyperchylomicronemic patients. It is necessary to study all the complex mechanisms involved in the regulation of triglyceridemia in order to better understand pathophysiology of hyperchylomicronemia and to develop new therapeutic targets, L'hyperchylomicronémie est une maladie rare et complexe impliquant plusieurs gènes qui sont eux-mêmes fortement régulés par plusieurs mécanismes et dont les voies métaboliques sont étroitement dépendantes de facteurs environnementaux. La survenue de la pathologie due à la présence de variants ou d'une association de variants sur ces gènes n'est pas toujours clairement définie. Ce qui suggère l'intervention d'autres mécanismes mal élucidés dans le développement des hyperchylomicronémies et la régulation du métabolisme des triglycérides. Nous avons essayé d'appréhender certains mécanismes causals dans la survenue de l hyperchylomicronémie en lien avec la présence de variants sur les gènes régulateurs APOC3 et LMF1 du métabolisme des triglycérides. Le gène APOC3 présente le variant SstI (rs5128) en région 3' non codante associée significativement à l'hypertriglycéridémie dans notre cohorte, nous avons cherché à caractériser sa régulation post-transcriptionnelle éventuelle par des microARN hépatiques ou intestinaux. Nos résultats ne confirment pas l'hypothèse d'une régulation du variant SstI du gène APOC3 par un microARN hépatique ou intestinal ciblant directement l'extrémité 3'UTR du gène APOC3. Le gène LMF1, nouveau gène candidat pour étudier les mécanismes des hyperchylomicronémies, est encore peu investigué. Nous avons mis en place son diagnostic génétique au sein du laboratoire ainsi qu'une technique in vitro permettant d'évaluer l'impact de la présence de certains variants codants de LMF1 sur l'activité post héparinique de la lipoprotéine lipase (LPL) par mesure de la lipolyse des triglycérides des VLDL. Nous avons mis en évidence des activités LPL significativement diminuées suggérant une dysfonction de LMF1 en présence des variants p.Gly172Arg (rs201406396), p.Arg354Trp (rs143076454), p.Arg364Gln (rs35168378), et des deux variants non-sens déjà décrits p.Tyr439Ter (rs121909397) et p.Trp464Ter (rs587777626). Ces travaux permettent de confirmer l'effet fonctionnel des variants LMF1 sur la régulation de la sécrétion de la LPL. Nous avons également retrouvé dans notre cohorte de 385 patients 18 variants sur la région 3' non codante du gène LMF1. Pour les trois variants : c*231C>A (rs75476513), c*512G>A (rs117039680), et c*530G>A (rs139657279), les résultats in vitro suggèrent une régulation post transcriptionnelle par les microARN. Ce qui pourrait ainsi expliquer le mécanisme de l'association de ces variants non traduits à l'hypertriglycéridémie. Ainsi, des interrelations des multiples gènes impliqués dans le métabolisme des triglycérides et leurs régulations à plusieurs niveaux simultanés modulent le phénotype d'hyperchylomicronémie. Il est nécessaire d'étudier tous les mécanismes complexes impliqués dans la régulation de la triglycéridémie afin de mieux appréhender la physiopathologie et de développer de nouvelles cibles thérapeutiques

La sélection génomique, qui a révolutionné la sélection génétique des bovins laitiers notamment, est désormais envisagée dans d’autres filières animales. Chez les caprins laitiers français, le gain de précision attendu des valeurs génomiques était un des questionnements de la filière en raison de la petite taille de la population de référence disponible (825 mâles et 1945 femelles génotypés sur une puce SNP 50K). Le but de cette étude est de tester différentes techniques d’évaluation génomique afin d’obtenir les évaluations génomiques les plus précises possibles. Une étude de la structure génétique de la population de référence caprine constituée d’animaux de races Saanen et Alpine, a révélé de faibles niveaux de déséquilibre de liaison (0,17 entre deux SNP consécutifs), de consanguinité et de parenté au sein de la population, ce qui n’est pas favorable à une bonne précision des évaluations génomiques. Les méthodes d’évaluations génomiques (GBLUP ou Bayésiennes), basées sur des performances pré-corrigées n’ont pas permis une amélioration significative des précisions des évaluations génomiques pour les caractères évalués en routine (caractères de production, de morphologie et comptages de cellules somatiques). Cependant les évaluations génomiques basées sur les performances propres des femelles ont permis d’obtenir des précisions supérieures à celles obtenues sur ascendance. La sélection génomique est donc envisageable chez les caprins laitiers français. Ces précisions peuvent également être légèrement augmentées par l’inclusion de gènes majeurs tels que celui de la caséine αs1., Genomic selection, which is revolutionizing genetic selection in dairy cattle is now considered in the breeding of other animals. In French dairy goats, gain in accuracy using genomic selection has been questionned due to the small size of the reference population (825 males and 1 945 females genotyped). The aim of this study was to investigate how to reach adequate genomic evaluation accuracy in the French dairy goat population. The study of a reference population structure (Alpine and Saanen breeds) showed that the level of linkage disequilibrium (0.17 between two consecutive SNP), inbreeding and the relationship between the reference and candidate population were not ideal to maximize genomic evaluation accuracy. Two steps genomic evaluation (GBLUP, Bayesian) based on performances corrected for fixed effects did not improve genetic evaluation accuracy compared to classical evaluations for milk production traits, udder type traits and somatic cells scores. When using genomic evaluation directly based on female performances (single step), accuracy of genomic evaluation is higher than the accuracy level obtained from the ascendance. Genomic selection is feasible in French dairy goats. Accuracies could be slightly improved integrating a major gene such as αs1 casein.

Hyperchylomicronemia is a rare and complex disease involving several genes which are themselves highly regulated by several mechanisms and whose metabolic pathways are closely dependent on environmental factors. The occurrence of this disease due to the presence of variants or a combination of variants on these genes is not always clearly defined. This suggests the intervention of other ill-defined mechanisms in the development of hyperchylomicronemia and the regulation of triglyceride metabolism. We have tried to understand certain causal mechanisms in the occurrence of hyperchylomicronemia in relation to the presence of variants on the APOC3 and LMF1 known regulatory genes of triglyceride metabolism. APOC3 gene carries the SstI variant (rs5128) in the 3' untranslated region significantly associated with hypertriglyceridemia in our cohort. We sought to characterize its possible post-transcriptional regulation by hepatic or intestinal microRNA. Our results obtained in vitro do not support the hypothesis of a regulation of the SstI variant of the APOC3 gene by a hepatic or intestinal microRNA directly targeting the 3'UTR of APOC3 gene. LMF1 gene, a new candidate gene for studying the mechanisms of hyperchylomicronaemias, is still under investigation. We have established its genetic diagnosis in the laboratory and set up an in vitro method to evaluate the impact of LMF1 coding variants by measuring the release of post-heparin lipoprotein lipase (LPL) activity. We found decreased LPL activities suggesting a LMF1 dysfunction in the presence of variants p.Gly172Arg (rs201406396), p.Arg354Trp (rs143076454), p.Arg364Gln (rs35168378), and the two nonsense variants already described p.Tyr439Ter (rs121909397) and p.Trp464Ter (rs587777626). This study confirms the functional effect of LMF1 variants on the regulation of LPL secretion. In addition, we found 18 variants on the 3' untranslated region of LMF1 gene. For three variants : c*231C>A (rs75476513), c*512G>A (rs117039680), and c*530G>A (rs139657279), in vitro results suggest a post-transcriptional regulation by microRNA. These findings are an involvement of these untranslated variants in the occurrence of hypertriglyceridemia.Thus, complex interrelations of multiple genes involved in triglyceride metabolism and their simultaneous multi-level regulation modulate the phenotype of hyperchylomicronemic patients. It is necessary to study all the complex mechanisms involved in the regulation of triglyceridemia in order to better understand pathophysiology of hyperchylomicronemia and to develop new therapeutic targets, L'hyperchylomicronémie est une maladie rare et complexe impliquant plusieurs gènes qui sont eux-mêmes fortement régulés par plusieurs mécanismes et dont les voies métaboliques sont étroitement dépendantes de facteurs environnementaux. La survenue de la pathologie due à la présence de variants ou d'une association de variants sur ces gènes n'est pas toujours clairement définie. Ce qui suggère l'intervention d'autres mécanismes mal élucidés dans le développement des hyperchylomicronémies et la régulation du métabolisme des triglycérides. Nous avons essayé d'appréhender certains mécanismes causals dans la survenue de l hyperchylomicronémie en lien avec la présence de variants sur les gènes régulateurs APOC3 et LMF1 du métabolisme des triglycérides. Le gène APOC3 présente le variant SstI (rs5128) en région 3' non codante associée significativement à l'hypertriglycéridémie dans notre cohorte, nous avons cherché à caractériser sa régulation post-transcriptionnelle éventuelle par des microARN hépatiques ou intestinaux. Nos résultats ne confirment pas l'hypothèse d'une régulation du variant SstI du gène APOC3 par un microARN hépatique ou intestinal ciblant directement l'extrémité 3'UTR du gène APOC3. Le gène LMF1, nouveau gène candidat pour étudier les mécanismes des hyperchylomicronémies, est encore peu investigué. Nous avons mis en place son diagnostic génétique au sein du laboratoire ainsi qu'une technique in vitro permettant d'évaluer l'impact de la présence de certains variants codants de LMF1 sur l'activité post héparinique de la lipoprotéine lipase (LPL) par mesure de la lipolyse des triglycérides des VLDL. Nous avons mis en évidence des activités LPL significativement diminuées suggérant une dysfonction de LMF1 en présence des variants p.Gly172Arg (rs201406396), p.Arg354Trp (rs143076454), p.Arg364Gln (rs35168378), et des deux variants non-sens déjà décrits p.Tyr439Ter (rs121909397) et p.Trp464Ter (rs587777626). Ces travaux permettent de confirmer l'effet fonctionnel des variants LMF1 sur la régulation de la sécrétion de la LPL. Nous avons également retrouvé dans notre cohorte de 385 patients 18 variants sur la région 3' non codante du gène LMF1. Pour les trois variants : c*231C>A (rs75476513), c*512G>A (rs117039680), et c*530G>A (rs139657279), les résultats in vitro suggèrent une régulation post transcriptionnelle par les microARN. Ce qui pourrait ainsi expliquer le mécanisme de l'association de ces variants non traduits à l'hypertriglycéridémie. Ainsi, des interrelations des multiples gènes impliqués dans le métabolisme des triglycérides et leurs régulations à plusieurs niveaux simultanés modulent le phénotype d'hyperchylomicronémie. Il est nécessaire d'étudier tous les mécanismes complexes impliqués dans la régulation de la triglycéridémie afin de mieux appréhender la physiopathologie et de développer de nouvelles cibles thérapeutiques

Association genomics aims at finding links between the genome and some traits or illnesses. Today, the most frequent studies in this field are genome wide association studies (GWAS), which analyze as many genome variants (mainly Single Nucleotide Polymorphisms) as possible, without any a priori on their biological function. However, genotyping methods used in these studies may be insufficient to get reliable information in higly variable regions such as the HLA which plays a crucial role in immunity, and the genetic variants of such regions are often predicted using bioinformatics approaches. During my PhD, I have created a new tool, HLA-Check, that allows to rate the plausibility of HLA alleles from the genotypes obtained from genotyping chips. I also assesses its performances and showed that it was able to point out individuals with a wrong HLA typing, in order to retype them or remove them from the study. An article documenting this tool was published in BMC Bioinformatics. I have also performed a genome-wide association study on cirrhosis outbreak in individuals coinfected with HIV (human immunodeficiency virus) and HCV (hepatitis C virus). Because of similar infection routes (blood-related), co-infection with those two viruses are frequent, and the infection by HIV enhances HCV activity and increases liver fibrosis leading to cirrhosis and death of co-infected patients. Our study has dealt with 306 co-infected patients from the ANRS CO-13 HEPAVIH cohort. I could point out three statistically significant signals, two of them being highly relevant for their involvement in liver diseases (gene CTNND2 and gene MIR7-3HG). The identification of these new variants should lead to a better understanding of the molecular mechanisms involved in cirrhosis, and should contribute to the rational developement of new diagnostic or therapeutic strategies. A publication is under way., La génomique d'association cherche à déterminer des liens entre le génome et des traits ou phénotypes, notamment dans le contexte de maladies. Aujourd'hui, les études les plus fréquentes en génomique d’association sont les études génome entier, qui analysent autant de variants du génomes (SNPs) que possible, sans avoir de préjugé a priori sur leur fonction biologique. Cependant, les méthodes de génotypage utilisées pour ces études ne permettent pas toujours d'obtenir des informations précises dans une région hypervariable comme la région HLA, qui joue un rôle crucial dans l'immunité, et les variants génétiques de ces régions sont souvent prédits par des approches bioinformatiques. J'ai durant ma thèse créé un nouvel outil, HLA-Check, permettant d'évaluer, à partir des génotypes obtenus par puce de génotypage, la plausibilité de données d'allèles HLA d'un même individu, et démontré que cette technique permettait d'identifier plus précisément les individus dont les allèles HLA avaient été mal caractérisés afin de les retyper ou de les écarter de l'étude. Un article documentant cet outil a été publié dans BMC Bioinformatics. J'ai également effectué une étude d'association génome entier sur le déclenchement de la cirrhose chez les patients co-infectés par le VIH (virus de l'immunodéficience humaine) et le VHC (virus de l'hépatite C). La coinfection par ces deux maladies est fréquente en raison de modes d’infection similaires, et l'infection par le VIH stimule l'activité du VHC et accélère la fibrose du foie puis sa cirrhose, causant la mort des patients co-infectés. Mon étude porte sur 306 patients co-infectés issus de la cohorte ANRS CO-13 HEPAVIH. J'ai ainsi pu mettre en évidence trois signaux associés avec le déclenchement de la cirrhose, dont deux ont un lien pertinent avec les maladies hépatiques (gene CTNND2 et gene MIR7-3HG). L'identification de ces nouveaux variants devrait permettre une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires de la cirrhose, et contribuer au développement de nouvelles stratégies diagnostiques ou thérapeutiques. L’article documentant cette étude est en cours de publication.

Over 170 million people worldwide are infected by HCV and 37 million by HIV. Both viruses share the same modes of transmission, and HIV/HCV coinfection is common and represents a key element in the management of patients infected with HIV. Since the appearance of HAART, liver diseases have become the leading cause of death in HIV/HCV coinfected patients. The natural history and prognosis of hepatitis C are more severe in case of coinfection with HIV due to accelerated rate of fibrosis progression and rapid progression to cirrhosis and its complications. Factors accelerating liver fibrosis are known today such as the lack of recourse to anti-HCV treatment, active HCV replication and excessive alcohol consumption. There is increasing evidence that genetic variants contribute to liver fibrosis in HCV monoinfection, but this aspect has been little studied in HIV/HCV coinfection.I have exploited the genotype information from 494 coinfected patients from the cohort ANRS CO13 HEPAVIH. These patients are very-well documented regarding the history of their HIV/HCV infection and are very carefully followed-up, especially regarding the status of liver fibrosis. I have performed two genome-wide association studies to identify polymorphisms associated with the severity of fibrosis from complete data of 292 patients. The first study has dealt with the quantification of liver stiffness by Fibroscan® and an association with the 3p25 region has been identified, also replicated in monoinfection HCV. Two genes involved in cell signaling and structure of holding mechanisms (CAV3) but also in HCV replication (RAD18) appear as good candidates. The second study has unraveled two significant associations by comparing the METAVIR score group (F0F1F2 vs F3F4), especially in the CTNND2 gene implicated in a network of interactions with molecular mechanisms involved in liver diseases.These results are under publications in peer-review international scientific journals. These new insights into the molecular mechanisms of liver fibrosis in patients with HIV/HCV co- infection may help to define new targets for drug development or new diagnostic tests, to improve patient care., Plus de 170 millions d'individus sont infectés par le VHC dans le monde et 37 millions par le VIH. La coinfection VIH/VHC est fréquente et représente un élément clé de la prise en charge des patients infectés par le VIH. Depuis l'arrivée des HAART, les maladies du foie sont devenues la cause principale de mortalité chez les patients coinfectés VIH/VHC. L'évolution naturelle et le pronostic de l'hépatite C sont plus sévères en cas de coinfection par le VIH du fait d'une fibrose accélérée et d'une évolution rapide vers la cirrhose et ses complications. Certains facteurs accélérant la fibrose hépatique sont clairs aujourd'hui comme: l'absence de recours au traitement anti-VHC, la réplication active du VHC et la consommation excessive d'alcool. De plus, il existe de plus en plus de preuves que les variants génétiques contribuent à la fibrose hépatique chez les patients monoinfectés par le VHC, mais cet aspect a été peu étudié dans la coinfection VIH/VHC.Durant ma thèse, j'ai eu accès aux données d'un échantillon de 494 patients coinfectés génotypés issu de la cohorte ANRS CO13 HEPAVIH. L'histoire naturelle du VIH et du VHC y est renseignée de manière très détaillée et le suivi clinique des patients permet d'avoir des informations précises sur l'état de fibrose hépatique. J'ai pu alors réaliser deux études d'association « génome-entier » pour identifier des polymorphismes associés à la sévérité de la fibrose à l'aide de données complètes de 292 patients. La première étude a mis en évidence une association entre la quantification de l'élasticité hépatique par Fibroscan® et un locus, également répliqué dans la monoinfection par le VHC. Cette association a permis d'identifier deux gènes impliqués dans des mécanismes de maintien de structure et de signalisation cellulaire (CAV3) mais aussi dans la réplication du VHC (RAD18). La seconde étude a identifié deux associations significatives en comparant deux groupes de scores METAVIR (F0F1F2 vs F3F4), en particulier dans le gène CTNND2 qui est impliqué dans un réseau d'interaction associé à des mécanismes moléculaires lié à des maladies hépatiques.Ces deux études sont en cours de publication dans des revues scientifiques internationales à comité de lecture. Ces nouvelles perspectives dans la compréhension des mécanismes de fibrose dans le contexte de la coinfection VIH/VHC pourraient aider à l'identification de nouvelles cibles pour la création de médicaments ou de tests diagnostiques afin d'améliorer les soins des patients.

National audience

Combining animal production performances and health traits is a main issue in livestock farming. Blood is emerging as a source of biological information linked to the health and physiological state of each individual. Furthermore, it is an interesting sur rogate tissue for animal phenotyping because its sampling is almost non-invasive and reproducible. We have already shown that several immune parameters are heritable and that the blood transcriptome is informative to quantify some of them. In this study, our aim was to identify genetic markers associated with gene expression variations in the blood, based on an expression genome-wide association study (eGWAS) using 243 Large White pigs at 60 days of age. Each pig was genotyped with the Illumina iSelect 60K Chip and the blood transcriptome analysis was performed by using a custom gene expression 8X60K microarray (Agilent Technologies). 4,591 significant associations between one SNP and one probe were found, including 62% cis-associations (the associated SNP is in a window of 2Mb surrounding the probe). Among the 3,419 probes with at least one associated SNP (eQTL), 70% had a cis-eQTL and 89% could be assigned to a porcine gene. The eQTLs were found to be linked with the expression of one to 51 genes. The genomic regions surrounding the eQTLs correspond to candidate regions to further study thegenetic architecture of immunity trait variations in pigs, and contribute to paving the way towards a qualification of the individual immune capacity for tran slational research in precision pig farming.

Master; Improvements in high-throughput sequencing technologies currently allow a rapid and cheap sequencing for large and highly diverse genomes. Genotyping By Sequencing (GBS) is one of these technologies and allows detection of Single Nucleotide Polymorphism markers (SNP). These molecular markers are numerous in large genomes and facilitate genetic mapping, required to discover Quantitative Trait Loci (QTL) for plant breeding. This study focused on lucerne, Medicago sativa, which is a highly heterozygous autotetraploid plant, in order to detect grazing resistance QTL. Two parents from a Mediterranean productive variety have been crossed with two parents from another variety, grazing tolerant but of low productivity, to conceive four mapping populations. Parental and progeny genomes have been sequenced by GBS then analysed with two different methods in order to compare their performances: the use of an adequate software for high-throughput data analysis, CLC Genomics Workbench and the use of an analysis protocol under Linux. Globally, the two tested tools are suitable but the Linux protocol seems more efficient due to its capacity of full automation. Data analysis uncovered 9,594 simplex markers, including 4,523 which permitted the creation of parental genetic maps, and the detection of 7 QTL for grazing resistance of lucerne.; L’amélioration des techniques de séquençage haut débit permet actuellement de fournir un séquençage rapide et à moindre cout unitaire de génomes larges à haute diversité. Le génotypage par séquençage (GBS) est une de ces techniques et permet la détection de marqueurs moléculaires SNP (Single Nucleotide Polymorphism) grâce à une étape de réduction de la complexité du génome. Ces nombreux marqueurs moléculaires facilitent la conception de cartes génétiques, nécessaires pour la découverte de loci de traits quantitatifs (QTL) pour l’amélioration des plantes. L’étude menée ici a porté sur la luzerne, Medicago sativa, qui est une plante autotétraploïde hautement hétérozygote, afin de détecter des QTL de résistance au pâturage. Deux parents issus d’une variété méditerranéenne productive ont été croisés avec deux parents d’une seconde variété tolérante au pâturage mais peu productive pour concevoir quatre populations de cartographie. Le génome des parents ainsi que celui des descendants ont été séquencés par GBS puis analysés à l’aide de deux méthodes différentes afin de comparer leurs performances : l’utilisation du logiciel CLC Genomics Workbench, adapté à l’analyse de données haut débit et d’un protocole d’analyse Linux. Dans l’ensemble, les deux outils sont efficaces mais le protocole Linux semble plus intéressant par la possibilité de son automatisation totale. L’analyse des données a permis de récupérer 9 594 marqueurs simplex, dont 4 523 ont pu permettre la création de cartes génétiques des quatre parents, et de détecter 7 QTL pour la tolérance au pâturage de la luzerne.

Le pommier (Malus domestica) est l’arbre fruitier le plus cultivé des régions tempérées. La recherche de génotype plus tolérant à la sécheresse est dans le contexte actuel du réchauffement global une priorité en amélioration variétal afin de maintenir une bonne production dans les années à venir. Le but de cette étude est de rechercher au sein d’une core collection de pommier français des gènes impliqué dans la tolérance à la sécheresse. La puce à ADN 487K (487K SNPs Affymetrix Axiom®) a été utilisée dans le cadre d’une étude de génétique d’association sur génome entier. Deux modèles linéaires mixtes ont été utilisés, l’un prenant structure et apparentement en compte, l’autre ne prenant en compte que l’apparentement. A l’issu des associations trouvés, une approche gène candidat a été réalisé et plusieurs gènes d’intérêts impliqués dans la tolérance à la sécheresse ont été révélés. Une étude transcriptomique sur les gènes candidats permettra par la suite d’en savoir plus sur l’importance de ces gènes vis-à-vis du stress hydrique., The apple tree (Malus domestica) is the most cultivated fruit tree in temperate regions. The search for more tolerant genotype to drought is, in the context of global warming, a priority in varietal improvement in order to maintain a good production in the coming years. The goal of this study is to search for genes involved in drought within a french apple core collection The 487K SNPs Affymetrix Axiom® was used as part of a genome wide association study. Two linear mixed models were used, one taking in account the structure and the kinship, the other only taking in account the kinship. When all the association were found, a candidate gene approach was conducted and several genes of interest were revealed. A transcriptomic study on candidate genes will allow us to know more about the importance of those genes regarding water stress.

Biobanks have been created and defined in order to recollect with high controlled procedures samples from clinical research protocol. These organizations are part of rigorous quality process required by NF S96-900 and ISO 9001 norms. They allow the research field and industrial to get access to high standard and tracked resources. In this context, in 2005 CRB HUEP-UPMC recollected human blood samples from a clinical protocol in order to demonstrate a link between specific gene polymorphism and the morbidity/mortality of patients included in this project.To answer to their objective, a genotyping method which is Single Nucleotide Polymorphisms (SNP) technique has been selected and should be validated by the CRB. This new analysis process is considered as a routine performance which required specific conditions for the handling samples according to their origins; DNA extracted by the CRB HUEP-UPMC or by the user himself.The development of the technique allowed to genotype 1929 patients and to validate the SNP genotyping method. Several blood samples storage conditions, DNA extraction and storage conditions were tested and analyzed by DNA quality controls. The results demonstrated that genotyping is reliable if DNA is compliant (meaning DNA concentration >50 ng/μl, 1.7< DO 260/280 nm 1.8), regardless of blood conservation and DNA extraction methods. By contrast, DNA storage process is the most critical step which requires to be conditioned in cryovial and stored at -20°C in the long term.This information is crucial to provide quality service to external users even for which we have no view of the pre-analytical phase.; Les Centres de Ressources Biologiques (CRB) ou biobanques ont été créés et définis afin d’assurer l’accès de la recherche et de l’industrie à des ressources de qualité dans des conditions de traçabilité garanties. Ces structures s’inscrivent dans une démarche qualité rigoureuse exigée par les normes NF S96-900 et ISO 9001. Dans ce contexte, le CRB HUEP-UPMC a mis en collection des prélèvements sanguins issus d’un protocole de recherche clinique. L’un des objectifs de ce projet est la mise en évidence d’un lien entre le polymorphisme d’un gène spécifique et la morbi-mortalité des patients inclus dans ce protocole.La validation d’une méthode de génotypage est donc envisagée pour répondre aux objectifs du projet. C’est la technique des « Single Nucléotide Polymorphisms » (SNP) qui a été sélectionnée. Ce nouveau procédé d’analyse étant envisagé comme une prestation en routine, des conditions requises concernant les échantillons d’ADN à analyser doivent être définies, à la fois dans le cas d’ADN extraits en interne et d’ADN extraits et fournis par les utilisateurs.La mise au point de la technique a permis de génotyper 1929 patients validant ainsi la méthode utilisée. Diverses conditions de conservation des prélèvements sanguins et d’extraction et de conservation des ADN ont été testées puis analysées par des contrôles de la qualité des ADN. Ces résultats ont permis de mettre en évidence que l’assurance d’un génotypage fiable est obtenue si l’ADN est jugé conforme (concentration >50 ng/μL, 1,7< DO 260/280 nm 1,8) quelles que soient les méthodes de conservation du sang et d’extraction d’ADN. En revanche, la méthode de conservation de l’ADN est une étape plus critique qui nécessite un conditionnement en cryotube et une température de -20°C sur le long terme.Ces informations sont capitales pour proposer une prestation de qualité à des utilisateurs extérieurs pour lesquels nous n’avons aucun regard sur la phase pré-analytique.

The skin is an excellent model to study general ageing. In addition to environmental factors, genetic factors play a key role in skin ageing mechanisms. During my PhD, I have had access to a unique cohort of 502 Caucasian women very-well characterized regarding their facial features to perform two genome-wide association studies. The first one pointed to the role of the immune system, and especially the HLA‑C gene, in the severity of facial lentigines. The second one identified an association between the H2AFY2 gene and the severity of superior eyelid drooping. I also looked for associations between biological pathways and several skin ageing indicators which underlined the role of the melanogenesis and several mechanisms of DNA repair.Overall, these results lead to new insights in the understanding of the molecular mechanisms underlying skin and global ageing., La peau est un excellent modèle d’étude du vieillissement général. En plus de facteurs environnementaux, les facteurs génétiques jouent un rôle majeur dans le vieillissement cutané. Dans le cadre de ma thèse, j’ai eu accès à une cohorte exceptionnelle de 502 femmes caucasiennes très bien caractérisées sur le plan cutané, pour effectuer deux études d’association « génome-entier ». La première étude a montré le rôle joué par le système immunitaire, et en particulier le gène HLA‑C, dans la sévérité des lentigines du visage. La seconde a mis en évidence une association entre le gène H2AFY2 et la sévérité de l’affaissement de la paupière supérieure. La recherche de voies de signalisation biologiques associées à différents indicateurs du vieillissement cutané a souligné le rôle de la mélanogénèse et des mécanismes de réparation de l’ADN.Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives dans la compréhension des mécanismes inhérents au vieillissement cutané et général.

Amelogenesis imperfecta (AI) represents hereditary conditions affecting the quality and quantity of enamel. This disease can exist in isolation or in association with other symptoms in the form of syndromes. Several genes involved in AI are already known, however mutations in these genes are not sufficient to explain all cases of AI. This suggests that mutations in yet unidentified genes underlie AI. The study of informative families included in this research project on cranio-facial and oro-dental anomalies, by using genetic strategies such as candidate gene mutational analysis,homozygosity mapping and next generation sequencing, allowed the discovery of novel genes and mutations in AI. Future investigations based on the recruitment of new families, the development of new next generation sequencing tools and the establishment of cellular and animal models will improve our understanding of amelogenesis., Les Amélogenèses imparfaites constituent un groupe d’altération de l’émail dentaire d’origine génétique. Cette pathologie peut exister de manière isolée ou associée à d’autres symptômes dans le cadre de syndromes. Certains gènes impliqués sont déjà connus, cependant de nouvelles mutations et de nouveaux gènes restent à identifier. L’étude de familles informatives dans le cadre de ce projet de recherche sur le massif crânio-facial et bucco-dentaire, associée à des stratégies d’identification génétique telles que la sélection de gènes candidats, les zones d’homozygotie, le séquençage haut débit, ont permis d’obtenir des résultats probants. Des investigations futures passant par l’augmentation des cohortes, le développement des outils de séquençage de nouvelle génération, l’étude des modèles cellulaires et animaux permettront d'améliorer la compréhension de l’amélogenèse.