Dissertationen: „Maladies rares – Génétique“

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Olivier-Faivre, Laurence. „Etude clinique et cartographie génétique des dysplasies microméliques rares avec petite taille“. Paris 5, 2002. http://www.theses.fr/2002PA05N120.

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Les ostéochondrodysplasies avec petite taille et micromélie correspondent à un grand nombre de maladies osseuses constitutionnelles souvent rares, mal définies, et sans base moléculaire établie à ce jour. Le travail de cette thèse a consisté à redéfinir le cadre nosologique de certaines d'entre elles par une analyse clinique et radiologique de sériesde patients à l'aide de collaborations internationales (syndrome de Weill-Marchesani, Desbuquois, dysplasie acromicrique). Nous avons également participé à l'identification des bases moléculaires d'une partie d'entre elles. En particulier, nous avons pu localiser un gène responsablede la forme récessive du syndrome de Weill-Marchesani (19p13. 3-p13. 2)
Bone dysplasias with short stature and micromelia correspond to a large group of diseases, often rare, not well-defined and without known molecular bases. The first goal of this work was to give a better definition of the nosologic features of some of them including Weill-Marchesani syndrome. Desbuquois dysplasia and acromicric dysplasia by analysing clinical and radiological features of series of patients ascertained through international collaborations. The second goal of this work was to identify the molecular basis of some bone dysplasias with short stature and micromelia. In particular, we found linkage to chromosome 19p13. 3-p13. 2 in autosomal recessive Weill-Marchesani syndrome and. .

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Désir, Julie. „Etude génétique de maladies rares chez des patients issus de mariages consanguins“. Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2009. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210351.

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La découverte du défaut moléculaire en cause dans les maladies rares est une étape importante en vue d'un traitement spécifique ainsi que d'un meilleur diagnostic, ce qui permet de réduire le délai diagnostique, de mieux connaître l'histoire naturelle de la maladie, et ainsi d'améliorer les traitements symptomatiques et la prévention secondaire. Les gènes de plus de 1500 maladies rares monogéniques restent à découvrir. Beaucoup de maladies rares qui frappent les enfants de parents en bonne santé correspondent à des maladies génétiques récessives autosomiques. Certaines paraissent extrêmement rares mais, une fois le gène identifié dans une famille princeps, beaucoup d'autres cas s'avèrent dus à des défauts du même gène. Les patients que nous étudions sont issus de familles consanguines comptant souvent de nombreux sujets atteints. Une seule famille de ce type peut permettre l'identification du gène par cartographie d'homozygotie et clonage positionnel.

Nous avons recruté dans ce travail des cas familiaux ou sporadiques de six maladies autosomiques récessives rares de gène inconnu.

La stratégie de cartographie par homozygotie nous a permis de mettre en évidence de nouveaux loci morbides dans quatre de ces maladies (épilepsie myoclonique progressive EPM3 ;syndrome marfanoïde avec microsphérophakie ;atrophie optique isolée ;et syndrome de microcéphalie et diabète précoce) ou de réduire la taille de loci déjà connus (microcéphalies primaires MCPH2 et MCPH4 ;et syndrome de Harboyan CDPD1). Nous avons pu caractériser de nouvelles mutations dans les gènes déjà connus ASPM (microcéphalie primaire MCPH5) et SLC4A11 (syndrome de Harboyan) et corréler celles-ci aux données cliniques. Enfin nous avons identifié les gènes KCTD7 et LTBP2 comme responsables respectivement des maladies EPM3 et syndrome marfanoïde avec microsphérophakie, en y découvrant des mutations chez les malades.

Doctorat en Sciences médicales
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Correard, Solenne. „Analyses génétiques et génomiques de maladies neurologiques chez le chien comme modèle de maladies rares humaines“. Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1B028/document.

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L’identification des mutations génétiques impliquées dans les maladies rares est un prérequis pour mieux les comprendre, les traiter et accompagner les patients. Pour se faire, des modèles animaux présentant des maladies spontanées homologues aux maladies humaines sont très prometteurs. Le chien développe spontanément des maladies génétiques, rares chez l’Homme, mais fréquentes dans certaines races de chiens, ce qui simplifie les analyses génétiques. Ma thèse a porté sur deux maladies neurologiques : l’épilepsie et la neuropathie. Pour l’épilepsie, l’objectif était d’identifier des variants génétiques à partir de données de génotypage et de séquençage de génomes complets de deux races canines prédisposées. Un locus lié à la maladie a été identifié dans une race et des variants ponctuels et structuraux candidats ont été identifiés dans les deux races et sont en cours de validation par séquençage ciblé. Pour la neuropathie, l’équipe avait identifié une mutation en amont du gène GDNF, responsable d’une neuropathie sensitive chez des chiens de chasse. J’ai participé à la validation fonctionnelle de cette mutation. De plus, GDNF étant un excellent gène candidat pour les neuropathies humaines, j’ai séquencé ce gène chez 111 patients et extrait les variants de GDNF d’une base de données d’exomes et de génomes de plus de 600 patients. J’ai ainsi identifié 21 variants rares ou inconnus et les ai priorisé selon leurs impacts prédits in silico. Ces deux projets, alliant analyses génétiques, génomiques et fonctionnelles, chez l’homme et le chien, montrent le potentiel du chien pour l’identification de gènes candidats dans des maladies rares et/ou complexes chez l’Homme
The identification of genetic mutations involved in rare diseases is a prerequisite for a better understanding, therapies and care to patients. To this aim, animal models declaring spontaneous diseases, homologous to human diseases are very promising. Dogs spontaneously develop genetic diseases, rare in humans, but frequent in some dog breeds, which simplifies the genetic analyzes. My thesis focused on two neurological diseases: epilepsy and neuropathy. For epilepsy, the goal was to identify genetic variants from genotyping data and sequencing of whole genome of dogs from two predisposed breeds. A disease-related locus has been identified in one breed and candidate point mutations and structural variants were identified in the two breeds and are being validated by targeted sequencing. For neuropathy, the team previously identified a mutation upstream of the GDNF gene, responsible for sensory neuropathy in hunting dogs. I participated to the functional validation of this mutation. In addition, GDNF being an excellent candidate gene for human neuropathies, I sequenced this gene in 111 patients and extracted GDNF variants from a database of exomes and genomes from more than 600 patients. I identified 21 rare or unknown variants and prioritized them according to their in silico predicted impacts. These two projects, combining genetics, genomics and functional analyses, in humans and dogs, show the dog's potential for identifying candidate genes in rare and / or complex diseases in humans

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Albuisson, Juliette. „Application des stratégies combinées utilisant le séquençage d'exome dans les maladies vasculaires rares“. Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCB119/document.

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L’identification des gènes de maladies Mendeliennes été rendue possible dans les années 1980. Le séquençage du génome humain dans les années 2000, et l’arrivée du séquençage haut débit dans les années 2010 ont permis une progression phénoménale du rythme de ces découvertes génétiques. Cependant, ces techniques ont permis d’élucider les maladies les plus accessibles, de par leur homogénéité génétique, leur forte pénétrance pour les maladies dominantes, et leur prévalence élevée. Aujourd’hui, la communauté génétique se heurte à des difficultés de plus en plus nombreuses pour identifier les maladies non monogéniques, hétérogènes, ou très rares : recruter des familles porteuses d’une maladie très rare et cliniquement bien caractérisée, ou de grandes cohortes de patients atteints de maladies communes à composante génétique, nécessite un effort clinique, logistique et financier important. De plus, le séquençage d’exome pris isolément ne permet généralement pas l’élucidation de ces pathologies. Cet outil bien que puissant trouve ses limites dans les modèles génétiques sus-cités. La réussite des approches récentes vient de son utilisation en association avec d’autres techniques, adaptées aux caractéristiques des maladies comme la rareté, la dimension polygénique, ou l’hétérogénéité génétique. J’ai utilisé le séquençage d’exome dans l’identification de gènes de maladies cardiovasculaires rares, par trois stratégies combinées différentes. La première pathologie appelée stomatocytose héréditaire, est rare, relativement homogène mais présente des difficultés de phénotypage. Elle a été caractérisée par séquençage d’exome en association avec une analyse de liaison traditionnelle et l’identification d’une endophénotype fiable. Cette approche a été appliquée avec succès dans ce modèle relativement peu complexe de maladie. La seconde pathologie étudiée, l’anévrysme de l’aorte abdominale (AAA), est une maladie commune à forte composante héréditaire, avec de rares formes dominantes à pénétrance élevée. J’ai associé séquençage d’exome en modèle dominant et recherche de variants rares dans une cohorte de cas sporadiques afin d’identifier un gène de susceptibilité à la pathologie. Cette approche s’est révélée plus complexe à mettre en place, et son efficacité peut être discutée dans le cas d'une étude d'association centrée sur un gène candidat. Enfin, la troisième partie de ce travail est consacrée à la dysplasie fibromusculaire (DFM), maladie très hétérogène sur le plan génétique, peu pénétrante, et d’endophénotype peu accessible. J’ai appliqué dans cette troisième étape le séquençage d’exome à plus grande échelle (30 individus), en association à des stratégies de filtres sophistiqués exploitant tous les types de transmission Mendélienne. J'y ai aussi associé l'utilisation des outils bioinformatiques et bases de données biologiques accessibles à la communauté scientifique. Les résultats obtenus par cette dernière approche sont prometteurs, probablement du fait des caractéristiques inhérentes de cette pathologie. L’utilisation de ces trois stratégies très différentes, adaptées aux contraintes de chaque pathologie, permet d’évaluer la puissance et l’efficacité des approches combinées utilisant le séquençage d’exome. Leurs difficultés inhérentes, leur inadaptation à certaines situations génétiques, ainsi que les pistes d’amélioration nécessaires pour l’élucidation des maladies génétiques de cause inconnue sont aussi abordés
Identifying genes of Mendelian disorders has started within the eighties. The pace of new genes discovery has been dramatically accelerated by the availability of the human genome sequence in the 2000s, and the next-generation sequencing technologies in the 2010s. However, a majority of the elucidated conditions so far correspond to relatively simplified situations, where the prevalence and the penetrance of the condition are high and the genetic heterogeneity is low. Nowadays, geneticists meet more and more situations where gene identification in unknown disorders can be tricky. Heritable conditions that are very rare, heterogenous or with imperfect Mendelian transmission can only be elucidated using large cohorts of patients, with a very well-characterized phenotype. This requires clinical, financial and logistical efforts to be made by the research teams. Generally, using exome sequencing alone is not efficient enough to elucidate these types of conditions. The power of recently developed strategies comes from its association with other genetic analysis tools, that have been specifically developed in the context of rare, heterogenous, or polygenic disorders. I employed exome sequencing in the identification of cardiovascular genetic conditions, using three different strategies. In the first condition, called hereditary xerocytosis, using linkage analysis together with exome sequencing of distant relatives was successful in identifying the causative gene. This was made possible by the identification of a reliable endophenotype, and the relative genetic homogeneity of the disorder. The second condition I studied is the abdominal aortic aneurysm (AAA), a common disorder with a strong hereditary component and rare situations of fully penetrant, dominant inheritance. I combined exome sequencing in a family with dominant inheritance with rare variants analysis of the candidate gene in a large cohort of sporadic AAA. This analysis is more complex and can be hazardous in the context of a candidate gene approach. The third strategy was developed for the study of fibromuscular dysplasia (FMD) which is a very heterogenous condition with low penetrance and no specific endophenotype. I combined exome sequencing in a group of 30 cases and relatives with filtering strategies for any type of Mendelian inheritance. I also used available bioinformatics tools and databases for refining the candidate genes filtering. This strategy provided promising results, probably due to the genetic characteristics of this condition. In each of these examples, I adapted the analysis strategy to the peculiarities of the disorder. The results presented here enable to evaluate the efficiency of combined approaches using exome sequencing. Their specificities, limits, and the optimization that need to be done to elucidate the remaining unsolved genetic conditions are discussed

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Petit, François Mickael. „Aspects moléculaires des maladies rares du métabolisme hépatique : à propos de la maladie de Crigler-Najjar“. Nantes, 2008. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=5dcfa87e-f2cb-468d-8a87-767381d67fe9.

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La maladie de Crigler-Najjar est une affection rare du métabolisme hépatique liée à un déficit partiel ou total de l'activité de l'enzyme UGT1A1 conjuguant la bilirubine. La maladie se manifeste dans les premières heures suivant la naissance par un ictère intense et persistant à bilirubine non conjuguée. Sur le plan clinique, les enfants atteints sont à risque élevé de lésions cérébrales irréversibles liées à des dépôts de bilirubine non-conjuguée dans les noyaux gris centraux (ictère nucléaire). Depuis la description de cette pathologie par Crigler et Najjar en 1952, des études moléculaires ont permis d'identifier le gène responsable. UGT1A1 est situé à l'extrémité du bras long du chromosome 2 et comporte 5 exons. Il existe deux formes de maladie de Crigler-Najjar : le type I dans lequel le déficit d'activité est complet et l’enzyme non inductible et le type II dans lequel le déficit est partiel et l’enzyme inductible. Au cours de ce travail, nous avons décrit plusieurs nouvelles anomalies de séquences responsables de maladie de Crigler-Najjar de type I ou de type II, tout en les resituant dans un contexte d’analyse de relations génotype-phénotype. Dans un deuxième temps, nous avons étudié plus particulièrement deux familles de malades ayant une présentation moléculaire particulière (premier cas d’isodisomie uniparentale paternelle du chromosome 2, caractérisation d'une large délétion dans le gène UGT1A1), soulignant ainsi l’importance de l’enquête familiale dans cette pathologie. Dans une dernière partie, nous avons caractérisé sur le plan moléculaire un effet fondateur pour la mutation c. 1070A>G dans la population tunisienne au sein de laquelle la maladie de Crigler-Najjar est particulièrement fréquente
Crigler-Najjar syndrome is a rare hepatic disorder due to partial or total deficiency of enzymatic activity of UGT1A1 involved in bilirubin conjugation. The disease manifests itself during the first hours of life by intense and persistent unconjugated hyperbilirubinaemia. Affected children are at high risk to develop brain non-reversible damages (kernicterus) due to bilirubin encephalopathy. Since 1952 and the description of this syndrome by Crigler and Najjar, molecular studies allowed to identify the gene. UGT1A1 gene is located on the terminal part of the chromosome 2 and is composed of 5 exons. Crigler-Najjar syndrome can take two forms: type I with complete and non-inducible enzymatic deficiency and type II with non-complete and inducible enzymatic deficiency. In this work, we have described new mutations responsible for Crigler-Najjar syndrome type I or II and we have analysed them in terms of phenotype-genotype correlations. Secondly we have studied two families with non-canonical presentation (first description of paternal isodisomy for chromosome 2, molecular characterisation of a large deletion in UGT1A1 gene), highlighting the importance of familial investigations in this syndrome. In the last part, we have molecularly characterised a founder effect for the mutation c. 1070A>G in the Tunisian population, in whom Crigler-Najjar syndrome is particularly frequent

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Boucand, Marie-Hélène. „Les maladies rares d'origine génétique : pour une médecine de l'adaptabilité et une éthique de subjectivation“. Thesis, Lyon 3, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO30048.

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Les maladies rares sont d’identification récente. Elles posent de nombreuses difficultés diagnostiques parce qu'encore mal connues par le corps médical. Elles se présentent parfois par des symptômes que nous avons nommés comme disqualifiants parce que principalement subjectifs et sans manifestation objectivable ou visible par la biologie ou l’imagerie. Notre travail est au carrefour de la philosophie et de la psychologie sociale. Nous avons travaillé à partir du vécu de 16 malades qui ont participé à notre recherche par un entretien semi-dirigé. Les grandes thématiques de leur vécu ont ainsi pu être identifiées : l'expérience pathique de l’éprouvé, les modèles de représentation, les métaphores utilisées pour dire la génétique et la rareté, le lien avec le corps médical et l'expérience sociale des maladies. Pour les personnes atteintes, ces maladie rares ne sont ni des maladies ni des handicaps, mais un entre-deux.Compte tenu que 80 % des maladies rares sont d'origine génétique, nous avons exploré comment cette dimension intervient dans le vécu de la maladie rare. L'imaginaire de la génétique est encore très prégnant, évoquant l'origine causale linéaire de la maladie et tous les espoirs de guérison. Il est souvent associé à une représentation de l'erreur, de la faute ou de la malformation qui est survenue lors de la fécondation. C'est avec toutes ces représentations que les malades vont devoir reconstruire leur vie bouleversée par l'existence de la maladie pour laquelle malheureusement encore le plus souvent il n'existe pas de thérapeutique. Ce parcours nous a conduit à envisager une médecine qui intégrerait une médecine de l'incertitude et reconnaîtrait les limites de la connaissance médicale. À terme, cette médecine devrait pouvoir devenir celle de l’adaptabilité soutenant le travail d'adaptation du malade qui doit trouver le chemin pour continuer d’être un vivant malgré les limites imposées par la maladie. Sur ce chemin parfois très long, la narration, l’échange des savoirs et une importante solidarité entre malades au sein des associations de patients soutiennent les capacités du malade à se reconstruire comme sujet, lui ouvrant la possibilité de vivre son destin comme une destinée
Rare diseases have only recently been identified. They set up quite a lot of diagnostic difficulties because not well-known yet by the medical profession .They sometimes occure by (ou bien with? With symptoms we named as being disqualifying because mainly subjective and without any outbreak possibly objective or evident by biology or medical imaging.Our work is at the crossroad of philosophy and social psychology. Week-end worked on the base of actual experience of 16 sick patients cases who took part in our research through semi-managed talks. So,main themes of their actual current experience could be identified : the pathological of the suffering person, the models of representation,the images used to express the genetics and the rare case, the link with the medical profession and the social experience of the diseases. For the patients concerned,these rare diseases are neither diseases nor handicaps but in-between cases.Taking into account that 80% of rare diseases have a genetique genetic origine origin ,we explored how this theory involves in the way it is lived. The imaginary of genetics still is still very pregnant,calling forth the causal linear origin of the disease and all hopes for recovery .It is often connected to a representation of the error,the fault or the malformation that happened at the time of fecondation. It is with all these representations that patients will have to rebuild their life,upset by the disease against which unfortunately more often most of the time ,no therapy exists yet. This research lead us to view a therapy that would combine a therapy of uncertainty and admit the limits of medical knowledge. In the end, this therapy should be able to become the therapy of an adaptation supporting the adaptability work of the patient who has to find his way to keep being a human person. in spite of the limits compelled by the disease. All along this sometimes very long way, the exchange of knowledge and an amazing solidarity among the patients within the associations back up the patient's capacities to rebuild himself as a subject, giving him the possibility of living his fate as a destiny

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Ogloblinsky, Marie-Sophie. „Statistical strategies leveraging population data to help with the diagnosis of rare diseases“. Electronic Thesis or Diss., Brest, 2024. http://www.theses.fr/2024BRES0039.

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La forte hétérogénéité génétique et les modes de transmission complexes des maladies rares posent le défi d'identifier le variant causal si un seul patient le porte, en utilisant des données de séquençage et des méthodes d'analyse standard. Pour aborder ce problème, la méthode PSAP utilise des distributions nulles par gène de scores de pathogénicité CADD pour évaluer la probabilité d'observer un génotype donné dans la population générale. L'objectif de ce travail était de répondre au manque de diagnostic des maladies rares grâce à des méthodes statistiques. Nous proposons PSAP-genomic-regions, une extension de la méthode PSAP au génome non codant, en utilisant comme unités de test des régions prédéfinies reflétant la contrainte fonctionnelle à l'échelle du génome entier. Nous avons implémenté PSAP-genomic regions et sa version initiale PSAP-genes dans Easy-PSAP, un workflow Snakemake intuitif et adaptable, accessible aussi bien aux chercheurs qu'aux cliniciens. Appliqué à des familles touchées par de l'infertilité masculine, Easy-PSAP a permis la priorisation de variants candidats pertinents dans des gènes connus et nouveaux. Nous nous sommes ensuite concentrés sur le digénisme, le mode le plus simple de transmission complexe, qui implique l'altération simultanée de deux gènes pour développer une maladie. Nous avons décrit et évalué les méthodes actuelles publiées dans la littérature pour détecter le digénisme et proposé de nouvelles stratégies pour améliorer le diagnostic de ce mode de transmission complexe
High genetic heterogeneity and complex modes of inheritance in rare diseases pose the challenge of identifying an n-of-one sequencing data and standard analysis methods. To tackle this issue, the PSAP method uses gene-specific null distributions of CADD pathogenicity scores to assess the probability of observing a given genotype in a healthy population. The goal of this work was to address rare disease lack of diagnosis through statistical strategies. We propose PSAP-genomic-regions an extension of the PSAP method to the non-coding genome, using as testing units predefined regions reflecting functional constraint at the scale of the whole genome.We implemented PSAP-genomic-regions and the initial PSAP-genes in Easy-PSAP a user-friendly and versatile Snakemake workflow, accessible to both researchers and clinicians. When applied to families affected by male infertility, Easy-PSAP allowed the prioritization of relevant candidate variants in known and novel genes. We then focused on digenism, the most simple mode of complex inheritance, which implicates the simultaneous alteration of two genes to develop a disease. We reviewed and benchmarked current methods in the literature to detect digenism and put forward new strategies to improve the diagnostic of this complex mode of inheritance

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Morkmued, Supawich. „Approches cliniques, précliniques et translationnelles des anomalies bucco-dentaires associées aux maladies rares“. Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAJ040.

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Les anomalies bucco-dentaires et crânio-faciales sont des manifestations phénotypiques des maladies rares. Ce doctorat combine les approches cliniques, précliniques et translationnelles en particulier par l’étude des modèles murins génétiquement modifiés reproduisant les maladies rares étudiées. Ce doctorat vise ainsi à identifier des gènes impliqués dans la morphogenèse et la signalisation inter-cellulaire en s’intéressant aux facteurs environnementaux et génétiques. Une étude détaille les effets d’un facteur d’environnement l’acide rétinoïque en excès sur du développement dentaire et la formation de l’émail. Les anomalies dentaires et de la formation de l'émail sont analysées dans des modèles murins, de maladies rares génétiques, inactivés pour Ltbp3 et Smoc2. Ces résultats permettent une meilleure compréhension du développement dentaire et crânio-facial, pourraient déboucher sur la mise au point et l’amélioration de traitements appropriés et de stratégies thérapeutiques applicables à la prise en charge de patients atteins de maladies rares. L’approche via les modèles murins des maladies rares est tout à fait pertinente pour suivre la régénération osseuse et les pathologies associées
The goal of this thesis is to investigate genetic and environmental factors, both initiating and influencing signaling centers that regulate tooth development and thus producing associated defects. Essentially, my research program utilizes patient-based rare disease phenotypes to create novel mouse models. This study also involved investigating the developmental effects of excess retinoic acid on enamel formation to gain understanding of the mechanisms by which environmental factors can alter enamel development. Other studies investigated enamel and dental anomalies in Ltbp3 and Smoc2 mutant mice. These results advance our understanding of tooth development, and may translate towards optimizing clinical diagnosis, and improving treatment strategies for several human rare diseases. An improved understanding of rare disease models and our testing of clinically relevant approaches using rodent models is a feasible approach to address bone degeneration problems

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Bonnart, Chrystelle. „Etude fonctionnelle de LEKTI et de sa nouvelle cible, l'élastase 2 pancréatique“. Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/698/.

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Le syndrome de Netherton (SN) est une maladie génétique cutanée rare et sévère de l'enfant, caractérisée par une érythrodermie desquamative congénitale, une dysplasie pilaire spécifique et une atopie sévère. Notre équipe a identifié le gène dont les mutations sont responsables de la maladie, SPINK5, qui code pour LEKTI, un inhibiteur de protéase à sérine exprimé dans la couche granuleuse de l'épiderme. Afin de mieux comprendre la fonction de LEKTI dans l'homéostasie épidermique, nos travaux ont porté sur la caractérisation structurale et fonctionnelle de LEKTI. Nous avons montré que LEKTI était produit sous la forme de trois précurseurs rapidement clivés par la furine en de nombreux fragments qui présentent des capacités d'inhibition spécifiques vis-à-vis des kallikréines épidermiques (KLKs) 5, 7 et 14. Afin de mieux comprendre la physiopathologie du SN, nous avons généré un modèle murin Spink5-/-. Les nouveaux-nés KO présentent des érosions cutanées résultant d'une dégradation excessive des composants des jonctions intercellulaires due à l'hyperactivité de KLK5 et KLK7. Nous avons identifié par spectrométrie de masse une troisième protéase hyperactive, l'élastase 2 pancréatique (Ela2), dont l'expression épidermique n'était pas connue. Afin de comprendre son implication spécifique dans le développement du phénotype SN, nous avons généré des souris transgéniques pour Ela2. L'analyse de ces souris révèle qu'Ela2 joue un rôle essentiel dans la formation de la barrière cutanée et est impliquée dans le développement de nombreux aspects phénotypiques du SN. Ce travail identifie ainsi une nouvelle cible thérapeutique potentielle pour le traitement de cette maladie orpheline
Netherton syndrome (NS) is a severe autosomal recessive skin condition characterized by congenital erythoderma, a specific hair shaft defect (Trichorrhexis invaginata) and a broad range of atopic manifestations. In 2000, we identified SPINK5 as the defective gene in NS. SPINK5 encodes LEKTI, a Kazal-type protease inhibitor, which is expressed in the granular layer of the epidermis. In order to understand the role of LEKTI in skin homeostasis, we undertook structural and functional studies. We showed that LEKTI is expressed as three high molecular weight precursors rapidly cleaved by furin in the intracellular compartment of keratinocytes prior to its secretion. Proteolytic maturation of LEKTI gives rise to a panel of proteolytic fragments carrying their own inhibitory capacity profile against epidermal kallikreins (KLK) 5, 7 and 14. In order to investigate the role of LEKTI in vivo, and to understand the pathophysiological events underlying NS, we have genetically engineered mice with a targeted disruption of Spink5. Spink5 deficient newborn mice suffer from severe skin erosions due to excessive desmosomal component cleavage by unregulated KLK5 and KLK7. In addition, we have identified by mass spectrometry a new epidermal proteinase, pancreatic elastase 2 (Ela2), which is hyperactive in the absence of LEKTI. In order to understand its biological role and to investigate its specific contribution to the development of the NS phenotype, we engineered Ela2 transgenic mice. The study of these mice demonstrates that Ela2 is involved in several aspects of the NS phenotype, and thus identifies Ela2 as a novel potential therapeutic target for the treatment of this orphan disease

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Masson, Aymeric. „Approches multi-omiques des anomalies transcriptionnelles dans les maladies rares du développement“. Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2024. http://www.theses.fr/2024UBFCI006.

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L’expression des gènes passe par le processus de transcription dans le noyau des cellules eucaryotes qui produit les ARNs, intermédiaires indispensables pour former des protéines. La synthèse et le devenir des ARNs sont soumis à un contrôle complexe assuré par de nombreux acteurs incluant entre autres les séquences d'ADN non codantes régulatrices qui assurent une régulation spatio-temporelle fine de l’expression génique et les ribonucléoprotéines hétérogènes nucléaires (hnRNP) capables de lier les molécules d’ARN et de réguler leur maturation, leur stabilité et leur localisation.L'approche standard actuelle pour l'exploration moléculaire des patients atteints d'anomalies du développement (AD) et/ou de déficience intellectuelle (DI), déploie la combinaison de l’analyse chromosomique par puces à ADN, le test de l’X fragile, le séquençage d'exome, et plus récemment le séquençage du génome pour établir un diagnostic moléculaire. L’ensemble de ces approches comporte un rendement diagnostique inférieur à 50% pour les AD/DI. Cependant, les analyses peuvent parfois mettre en évidence la présence de variations de signification incertaine dans des gènes candidats, non encore impliqués en pathologie humaine. Des tests fonctionnels sont alors nécessaires afin d’établir une correcte corrélation génotype-phénotype. De cette manière, des variations pathogènes ont été identifiées au sein de deux gènes candidats codant des hnRNPs intervenant dans le métabolisme des ARNs : PTBP1 et PTBP2. Le but de cette première étude est de décrire le mécanisme cellulaire physiopathologique lié aux défauts transcriptionnels à l'origine de l’atteinte neurodéveloppementale syndromique (pour PTBP1) ou non syndromique (pour PTBP2) par des approches moléculaires fonctionnelles in vitro et in vivo dont le séquençage d'ARNs immunoprécipités (RIP-seq) dans une cohorte d’individus atteints.Dans certains cas, l’analyse génomique met en évidence la présence de variations de structure complexes, pouvant interrompre la séquence d’un gène sensible au dosage, modifier l’activité d’un enhancer ou encore exercer des effets de position sur l'expression génique en altérant les interactions enhancer/gène(s) cible(s). Ces communications moléculaires sont facilitées au sein de domaines d'association topologique (TADs) qui jouent un rôle important dans la régulation transcriptionnelle de manière tissu-spécifique. Par conséquent, toute variation de structure susceptible de réorganiser les TADs (fusion, mélange entre deux TADs ou même création) peut entraîner une altération de l’expression génique. Dans ce contexte, l'objectif du second travail de recherche est de caractériser, au moyen de la capture de conformation de chromosomes à haut débit (Hi-C), les remaniements complexes des patients capables de modifier la structure des TADs. Combinée avec d’autres techniques omiques comme le séquençage longs fragments, les études transcriptomiques ou encore épigénomiques, cette approche permet d'étudier les mécanismes moléculaires sous-jacents sur différents modèles cellulaires dérivés des individus affectés.Ces travaux de recherche mettent en évidence l'impact physiopathologique des variations génétiques ponctuelles et de structure sur les mécanismes de régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle des gènes cibles et ouvrent la voie à de nouvelles hypothèses biologiques dans le cadre de la recherche translationnelle en pathologie humaine
Gene expression occurs through the transcription process in the nucleus of eukaryotic cells, which produces RNAs, essential intermediates for protein formation. RNA synthesis and fate are controlled by a complex network of factors, among which are regulatory non-coding DNA sequences that ensure precise spatio-temporal regulation of gene expression and heterogeneous nuclear ribonucleoproteins (hnRNP), able to bind RNA molecules and contributing to their maturation, stability, and localization.The current standard approach for molecular exploration of patients with developmental disorders (DD) and/or intellectual disabilities (ID) uses a combination of chromosomal analysis using DNA microarrays, fragile X testing, exome sequencing, and more recently, genome sequencing to establish a molecular diagnosis. These approaches yield a diagnostic yield of less than 50% for DD/ID. However, the analyses sometimes reveal the presence of variations of uncertain significance in candidate genes not yet implicated in human pathology. Functional tests are then necessary to establish a correct genotype-phenotype correlation. In this way, pathogenic variations have been identified in two candidate genes encoding hnRNPs involved in RNA metabolism: PTBP1 and PTBP2. The aim of this first study is to describe the cellular pathophysiological mechanism related to transcriptional defects causing syndromic (for PTBP1) or non-syndromic (for PTBP2) neurodevelopmental impairment using in vitro and in vivo functional molecular approaches including RNA immunoprecipitation sequencing (RIP-seq) in a cohort of affected individuals.In some cases, genomic analysis identifiy complex structural variations that can disrupt the sequence of a dosage-sensitive gene, alter the activity of an enhancer, or exert position effects on gene expression by altering enhancer/target gene interactions. These molecular communications are facilitated within topological associating domains (TADs), which play an important role in tissue-specific transcriptional regulation. Consequently, any structural variation that reorganizes TADs (fusion, shuffling or even new TAD) can lead to an alteration in gene expression. In this context, the goal of this second research project is to characterize, through high-throughput chromosome conformation capture (Hi-C), the complex rearrangements in patients reorganizing the structure of TADs. Combined with other omic techniques such as long fragment sequencing, transcriptomic or epigenomic analysis, this approach allows the study of the underlying molecular mechanisms on different cellular models derived from affected individuals.These research efforts highlight the physiopathological impact of punctual and structural genetic variations on the transcriptional and post-transcriptional regulatory mechanisms of target genes and pave the way for new biological hypotheses in the context of translational research in human pathology

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Delahaye-Duriez, Andrée. „Identification de nouveaux gènes impliqués dans des maladies ophtalmologiques rares en utilisant la CGH-array“. Paris 7, 2011. http://www.theses.fr/2011PA077066.

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L'objectif de ce travail était de caractériser par CGH (Comparative Genomic Hybridization) array des régions chromosomiques impliquées dans des maladies ophtalmologiques rares, pour identifier de nouveaux gènes. Dans le premier volet de ma thèse, 65 patients présentant une malformation oculaire syndromique ont été explorés par CGH-array. Une anomalie probablement causale a été identifiée chez 15% d'entre eux. Quatre patients ont une délétion emportant un gène déjà connu dans le développement de l'œil (FOXC1 ou OTX2) et 4 autres patients, une délétion pathogénique non classiquement associée à une atteinte oculaire : del(17)(p!3. 3pl3. 3), del(10)(pl4p!5. 3) et del(16)(pll. 2pll. 2). En collaboration avec d'autres équipes nous avons rassemblé des patients pour étudier les corrélations génotype-phénotype des délétions 6p25 et 17pl3. 3. La deuxième partie de ce travail s'est centrée sur l'étude d'un gène candidat : ARHGEF26. L'étude de la ségrégation dans la famille index et le séquençage de ce gène chez des patients à phénotype commun ne nous ont pas permis de conclure à l'implication d'ARHGEF26 dans ce phénotype. Cette deuxième partie souligne les difficultés et les limites de la stratégie d'identification de nouveaux gènes par CGH-array. Au total, ces résultats montrent que l'analyse chromosomique par CGH-array au-delà de son intérêt diagnostique et pour le conseil génétique, permet d'établir de nouvelles corrélations génotype-phénotype et d'identifier de nouvelles régions potentiellement impliquées dans des pathologies ophtalmologiques rares
The karyotype detects a chromosomal anomaly in 7. 7% to 10% of neonates with ocular birth defect. The introduction of microarray technology showed a very high rate of rearrangements below the resolution of karyotyping. My objectives in this work were to characterize using comparative genome hybridisation-based microarray analysis (array-CGH) chromosomal regions involved in rare ophthalmologic disorders, and then to identify new genes. In the first part of my work, we performed array-CGH in 65 patients presenting syndromal ocular developmental anomalies. A causal or potentially causal anomaly was found for 15% of them. Four had a pathogenic deletion involving a gene known to be involved in ocular anomalies (FOXC1 or OTX2}, while 4 others had a pathogenic deletion not classically associated with ocular malformations: del(17)(pl3. 3p!3. 3), del(10)(pl4p!5. 3) and del(16)(pl 1. 2pl 1. 2). In collaboration with other teams, we gathered patients to study genotype-phenotype correlations for 6p25 and 17pl3. 3 deletions. The second part of my work focused on a candidate gene study: ARHGEF26. Sequencing this gene in other patients with similar phenotype and studying the index patient family segregation, we could not demonstrate the ARHGEF26 involvement in this phenotype. This second part highlights the limits and difficulties of gene identification using array-CGH. These results demonstrate that array-CGH-based chromosomal analysis, beyond its importance for diagnosis and genetic counselling, can help to establish new genotype-phenotype correlations for chromosomal anomalies as well as identify potential new regions involved in rare ophthalmologic disorders

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Rochard, Lucie. „Identification et validation de gènes candidats pour l’holoprosencéphalie“. Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1S017.

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L'Holoprosencéphalie (HPE) est la malformation cérébrale congénitale la plus commune (1/250 fœtus), résultant d'un défaut de clivage du cerveau antérieur. Nous travaillons sur l'HPE isolée qui représente environ 40% des cas. Quatre gènes HPE majeurs ont été mis en évidence (SHH, SIX3, ZIC2, TGIF1). Les mutations ou délétions de ces gènes nous permettent d'expliquer seulement 70% des cas, il reste donc encore d'autres gènes HPE à identifier. Dans ce but, nous recherchons des réarrangements récurrents chez nos patients grâce à la technique CGH array. Au cours de ce travail de thèse, l'étude d'une cohorte de 111 patients, nous a permis de mettre en évidence principalement deux gènes candidats. Ces travaux présentent l'identification puis la validation de l'implication de ces gènes chez les modèles animaux
Holoprosencephaly (HPE) is the most common congenital brain malformation (1 / 250 fetuses), resulting from a defect in cleavage of the forebrain. We study isolated HPE, which represents approximately 40% of cases. Four genes have been identified as responsible for the HPE (SHH, SIX3, ZIC2, TGIF1). Mutations or deletions of these genes allow us to explain only 70% of cases; we still have to identify other HPE genes. Thus, we look for recurrent rearrangements in our patients using array CGH. In this thesis, the study of a cohort of 111 patients allowed us to highlight two main candidate genes. This work presents the identification and validation of the involvement of these genes in animal models

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Hebrard, Maxime. „Conception et développement d’un système d’aide au diagnostic clinique et génétique des rétinopathies pigmentaires“. Thesis, Montpellier 1, 2012. http://www.theses.fr/2012MON13519/document.

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Le diagnostic des rétinopathies pigmentaires pose différents problèmes, au niveau clinique comme au niveau moléculaire. En premier lieu, il s'agit de maladies rares, la faible prévalence de chaque pathologie à l'échelle de la population mondiale rend difficile leur étude. En second lieu, la caractérisation phénotypique de ces maladies est délicate car les symptômes qui en découlent s'avèrent très similaires. De manière liée, l'œil et le processus de la vision s'avèrent complexes et impliquent les produits d'expression de nombreux gènes. Ainsi, bien que les rétinopathies soient majoritairement monogénique et respectent le modèle d'hérédité mendélienne, les causes génétiques des maladies sont variées. Sur la base de ce double constat, nous proposons deux approches méthodologiques complémentaires menant à une meilleure compréhension de ce groupe de pathologies. Une première approche a pour finalité l'acquisition du jeu exhaustif des gènes impliqués. Les travaux portent sur l'exploitation des puces de génotypage. Nous effectuons une étude de liaison génétique entre les variations ponctuelles et les pathologies. Une seconde approche porte sur la représentation des connaissances associées aux phénotypes cliniques. Un composant ontologique est construit afin d'expliciter les savoirs nécessaires au diagnostic. Les données collectées sur le long terme par les experts sont étiquetées au travers de termes organisés au sein d'un thésaurus dédié. Les profils cliniques des patients et des maladies sont manipulés sous forme de collections de caractéristiques et comparés au moyen d'une mesure de similarité adaptée. L'objectif est alors de proposer un système d'aide au diagnostic
Diagnosis of retinitis pigmentosa could be difficult regarding both to clinics or molecular issues. Firstly, there are rare diseases, so the prevalence of each pathology in the world population is very low. Secondly, the symptoms of diseases are very similar, so their phenotypic characterization is hard. Moreover, the eye and the visual process are complex and numerous genes' products are implicated. Although retinopathies are mainly monogenic and mendelian inherited diseases, the polymorphisms involved in these diseases are very diverse.These both observations lead us to develop two complementary methodological approaches in a view to better understand the retinopathies.The first approach aims to identify all the genes involved in the diseases using genotyping chips. For this purpose, we studied genetic linkage between single nucleotide variations and pathologies. The second approach leads to the representation of clinical knowledge. An ontological compound was built to make explicit the knowledge involved in the process of diagnosis. The data previously collected by experts were labeled by terms that were organized in a specific thesaurus. The clinic profiles of the patients and diseases were handled as features collections and were compared by similarity calculations. The goal of this work is to build a knowledge-based system for diagnosis

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Nicolas, Elsa. „Identification du gène responsable du syndrome CAMOS, une forme autosomique récessive d'ataxie cérébelleuse congénitale non progressive“. Aix-Marseille 2, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX20707.

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CAMOS (Cerebellar Ataxia with Mental retardation, Optic atrophy and Skin abnormalities) est une ataxie cérébelleuse non-progressive à transmission autosomique récessive associée à un retard mental, une atrophie optique et des anomalies ultrastructurales de la peau. Une étude de liaison génétique réalisée sur une famille libanaise consanguine a permis de localiser le gène causatif en 15q24-q26. Par une approche de gènes candidats, nous avons identifié une mutation faux-sens c. 3136G>A (p. Gly1046Arg) dans ZNF592, gène codant une protéine à doigt de zinc. L'étude transcriptionnelle a exclu la présence d'anomalies d'épissage. Des analyses d'expression ont montré que ZNF592 a une expression ubiquitaire avec une forte expression dans le muscle. La localisation de la mutation dans un domaine C2H2 fonctionnel, l'analyse in silico prédisant le remplacement de deux domaines C2H2 par un domaine FYVE et la création d'un pont d'hydrogène dans le domaine muté sont en forte faveur de l'effet pathogénique de la mutation. L'identification de ZNF592 aidera à la compréhension de la physiopathologie de cette maladie.

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Guimier, Anne. „Identification des bases moléculaires et étude physiopathologique de maladies cardiaques rares en pédiatrie“. Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCB241.

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Les maladies rares sont définies en Europe par une prévalence inférieure à 1/2 000 cas et représentent plus de 7000 entités différentes dont 80% sont d’origine génétique. La majorité est de début pédiatrique. J’ai réalisé l’étude de cas familiaux rares avec récurrence dans la fratrie de cardiopathies congénitales avec hétérotaxie (défaut de latéralité gauche/droite) d’une part, et de mort subite cardiaque inexpliquée chez le nourrisson ou en période néonatale d’autre part. La stratégie d’identification de gène par séquençage de l’exome au sein de ces familles dans l’hypothèse d’une transmission autosomique récessive a permis d’identifier trois gènes et d’en étudier deux sur le plan fonctionnel dans différents modèles : 1) Perte de fonction de MMP21 et malformations cardiaques congénitales par anomalie de latéralité embryonnaire. MMP21 code pour une métallopeptidase matricielle dont nous démontrons le rôle très spécifique au niveau du nœud embryonnaire sur un modèle poisson zèbre et souris. Ceci ouvre de nouvelles perspectives dans la compréhension des mécanismes moléculaires qui sous-tendent la mise en place de l’asymétrie gauche/droite chez la plupart des vertébrés. De manière intéressante, alors que tous les mammifères ont le cœur latéralisé à gauche, tous n’ont pas un gène MMP21 codant. Il existe donc plusieurs voies de signalisation de l’asymétrie gauche/droite chez les vertébrés. 2) Mutations hypomorphes de PPA2 et mort subite cardiaque chez le nourrisson. PPA2 code pour une pyrophosphatase mitochondriale et les données chez la levure ont montré que la fonction de cette enzyme était essentielle au fonctionnement mitochondrial. Nous décrivons une nouvelle présentation clinique de maladie mitochondriale responsable de décès par arrêt cardiaque inattendu chez le nourrisson. 3) Perte de fonction de PLCD3 et cardiomyopathie foudroyante par apoptose et nécrose diffuse des cardiomyocytes en période néonatale. Ce résultat nécessite encore d’être confirmé par l’identification d’autres cas mais la fonction de la protéine et des données chez la souris sont des arguments majeurs en faveur de la causalité du gène. Au total, ces travaux sont déterminants à la fois sur le plan clinique dans le cadre du conseil génétique pour les familles concernées et sur le plan fondamental en éclairant les mécanismes biologiques de mise en place de l’axe gauche-droit au cours du développement embryonnaire avec MMP21, sur le rôle essentiel de PPA2 dans la mitochondrie et sur celui de PLCD3 dans la survie des cardiomyocytes en postnatal
Rare diseases are defined in Europe by a prevalence of less than 1/2,000 individuals and represent more than 7,000 different diseases of which 80% are genetic. Most have a paediatric onset. My project involved the study of rare cardiac disorders in familial cases with recurrence in siblings, focusing on congenital heart disease in the context of heterotaxia (laterality defects) and sudden unexpected death due to cardiac arrest in infancy and the neonatal period. Whole exome sequencing was used as a tool for disease gene discovery in these families with the hypothesis of autosomal recessive inheritance. This strategy led to the identification of 3 novel disease genes. I performed functional validation for two of these genes in different models, confirming their involvement in each disease. 1) Loss of function of MMP21 and cardiac malformations due to left-right patterning defects during embryonic development. MMP21 encodes a metallopeptidase for which I demonstrated a highly specialized role in the generation of left-right asymmetry at the node using zebrafish. This gives new insight into the molecular mechanisms at the origin of left-right asymmetry in vertebrates. Interestingly, all mammals have a left-sided heart, but some species have lost the Mmp21 gene, indicating that there are different pathways leading to left-right determination in vertebrates. 2) Hypomorphic mutations in PPA2 cause sudden cardiac arrest in infants. PPA2 is a nuclear gene encoding the mitochondrial pyrophosphatase and using a yeast model we showed that this enzyme is essential for the mitochondrial energy transducing system and biogenesis. I described a novel clinical spectrum for a mitochondrial disease responsible for unexpected cardiac arrest in infancy. 3) PLCD3 loss of function and fatal cardiomyopathy by cardiomyocyte apoptosis and necrosis in neonates. Exome sequencing in one familial case with 2 siblings presenting fatal cardiomyopathy led to the identification of compound heterozygous mutations in PLCD3, a gene previously implicated in a similar pathology in a mouse model. Identification of further cases with mutations in this gene will be needed in order to confirm the role of PLCD3 in the disease. In total, these studies are crucial from a clinical point of view for the genetic counseling of the affected families and they contribute to the elucidation of biological mechanisms of embryonic development and left-right determination (MMP21), mitochondrial function (PPA2) and post-natal cardiomyocyte survival (PLCD3)

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Rai, Ghadi C. „Système de connaissance expert dédié à la recherche translationnelle dans les maladies rares“. Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM5057/document.

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Environ 6000 à 8000 maladies rares différentes existent aujourd’hui, affectant environ 6 à 8% de la population mondiale. La grande majorité d’entre elles correspond à des maladies génétiques, pour lesquelles il n'existe pas de traitement curatif. La révolution génomique a augmenté l’espoir d’obtenir des traitements spécifiques du défaut génétique pour de nombreuses maladies. Dans ces conditions, le traitement et l’analyse des données ne sont pas triviaux et s’éloignent de la simple routine.Cette thèse rapporte la création de Saut d'exon, capables d’aider les chercheurs et les cliniciens à identifier les mutations responsables de certaines maladies et développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Ainsi, les systèmes Human Splicing Finder et UMD-Predictor permettent respectivement de prédire l’effet d’une mutation sur l’épissage et la fonction de la protéine. Ils ont été validés grâce à des jeux de données de référence et/ou issus de la littérature, et peuvent aider les cliniciens à annoter correctement les variations de signification inconnue. De plus, cette thèse propose deux outils à visées thérapeutiques : Skip-E, un outil d’identification des AON candidats à la thérapie par saut d’exon, et NR-Analyser, un système de prédiction des codons de terminaison prématurés candidats à la thérapie par translecture des codons stop.Ces différents systèmes s'intègrent dans un projet plus global dédié à la recherche translationnelle. Par ces deux volets, prédictif et thérapeutique, cette thèse s’inscrit dans une stratégie de recherche en adéquation avec les objectifs du Consortium International pour la Recherche contre les Maladies Rares, l’IRDiRC
About 6,000 to 8,000 distinct rare diseases exist today and are estimated to affect 6-8% of the world population. The vast majority of them are genetic and for most of them there is no cure. The genomic revolution has increased the hope of specific treatments based on the gene for many diseases. New technologies have emerged, changing drastically data scale produced in biomedical research. In these conditions, treatment and analysis of data are far from trivial and mere routine, despite spectacular advances in computer technology.This thesis reports the creation of bioinformatics systems, capable of helping researchers and clinicians to identify mutations responsible for certain diseases and to develop new therapies. Thus, the Human Splicing Finder and UMD-Predictor systems predict the effect of a mutation on splicing and protein, respectively. Both bioinformatics systems have been validated through high quality reference datasets, and may help clinicians to properly annotate variations of unknown significance. In addition, this thesis offers two new systems for therapeutic purposes: the Skip-E system identifies optimal candidates AONs for exon skipping therapies, and NR-Analyser, a system that predicts premature termination codons potentially candidates to nonsense readthrough therapies.These different systems are part of a larger project dedicated to translational research. With its predictive and therapeutic aspects, this thesis is part of a research strategy matching with the objectives of the IRDiRC (International Rare Diseases Research Consortium)

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Kiando, Soto Romuald. „Bases génétiques de la dysplasie fibromusculaire : une approche d’étude d’exome et de génétique épidémiologique“. Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCB042/document.

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La dysplasie fibromusculaire artérielle (DFM) est un groupe de pathologies vasculaires non inflammatoires, et non athéromateuses de la paroi artérielle. Elle est caractérisée par la sténose, l'occlusion, l’anévrisme ou la dissection des artères de petit et moyen calibres, en particulier les artères rénales et le tronc supra-aortique. La DFM est un facteur de risque de l’hypertension et de l’accident vasculaire cérébral. Elle touche essentiellement les femmes (80% des cas) de moins de 50 ans. La prévalence en population générale est inconnue et les estimations varient de 0.4% pour les formes cliniques à 4% dans une cohorte de donneurs de reins. Une agrégation familiale a été démontrée et une composante génétique suggérée. L'objectif de mon travail de thèse était de caractériser les bases génétiques la DFM. Dans la première partie, nous avons analysé des variants génétiques rares générés par séquençage d'exomes chez 16 cas apparentés de DFM issus de 7 fratries. Aucun gène majeur n’était muté pour l’ensemble des fratries ou pour au moins 3 fratries sur 7. Cependant, nous avons pu mettre en évidence puis validé un enrichissement en variants rares à fort potentiel fonctionnel de quatre gènes candidats pour la DFM (MYLK, OBSCN, DYNC2H1, RNF213) en combinant l’approche de séquençage d’exomes et l’étude d’association gène entier de 62767 variants rares (MAF < 5%) générés par génotypage avec la puce Exome-chip chez 249 cas non apparentés de DFM et 689 témoins. Cependant, l’implication de ces gènes dans la DFM doit être confirmée dans d’autres familles, et par des études de validations fonctionnelles. Dans la seconde partie, nous avons étudié l'association avec la DFM de 25606 variants fréquents (MAF ≥ 5%) de l’Exome-chip. Les résultats majeurs obtenus ont été répliqués dans une première étude (402 cas de DFM et 2537 témoins) puis dans 3 autres études incluant 512 cas de DFM et 669 témoins. La méta-analyse de l’ensemble a permis d’associer à la DFM le polymorphisme rs9349379-A situé dans l’intron du gène PHACTR1 (OR=1,39 [1,39-1,54] ; P=7,36 ×10-10). Ce variant est aussi un facteur de risque pour la maladie coronaire, la migraine et la dissection de l’artère cervicale. Des études complémentaires conduites chez 2458 volontaires non malades ont permis de montrer que l’allèle à risque pour la DFM, rs9349379-A est associé avec une augmentation de l’épaisseur intima média (P=1,97×10-4) et du rapport de la paroi sur la lumière artérielle (P=0,002), deux paramètres décrits comme augmentés chez les cas de DFM dans des études antérieures. Ensuite, PHACTR1 a été détecté par immunohistochimie dans l’endothélium et les cellules musculaires lisses de carotides dysplasiques et non dysplasiques avec une expression augmentée de PHACTR1 pour les porteurs de l’allèle à risque de DFM dans des cultures primaires de fibroblastes humains (N=86, P=0,003). Enfin, l’invalidation de Phactr1 chez le poisson zèbre conduit à une dilatation des vaisseaux indiquant un défaut du développement vasculaire. Ce travail confirme le caractère multifactoriel et hétérogène de la DFM et ouvre de nouvelles perspectives pour évaluer l’ensemble de la variabilité génomique des patients de DFM par des approches massives de génétique épidémiologique
Fibromuscular dysplasia (FMD) is a group of nonatherosclerotic and noninflammatory vascular diseases leading to stenosis, aneurysm, dissection and/or occlusion of medium-sized arteries, in particular the renal and extracranial cervical arteries. Clinical manifestations of FMD are hypertension, dizziness, pulsatile tinnitus, transient ischemic attack or stroke, according to the involved arterial beds. FMD occurs predominantly (80% of cases) in females under 50 years with a variable prevalence estimation from 0.4% for asymptomatic clinical relevant forms to 4% in potential renal donors. The pathogenesis of FMD is unknown and a genetic origin is suspected given its demonstrated familial aggregation. The aim of my thesis work was to characterize genetic basis of FMD. In the first part of this thesis, we analyzed whole exome sequencing data in 16 related FMD cases from seven families. No gene harbors variants that were shared by all affected members in at least three out seven families. Using combined strategy of whole exome sequencing and gene based association study of 62,767 rare variants (MAF < 5%) generated by Exome‐chip arrays in 249 unrelated FMD cases and 689 controls, we have identified and validated an enrichment of rare and putatively functional variants in four candidates genes (MYLK, OBSCN, DYNC2H1 and RNF213). This results need to be validated in other FMD families and by functional analysis. In the second part, we analyzed 25,606 common variants (MAF ≥ 5%) generated by Exome‐chip array. Top loci were replicated in first replication study (402 cases and 2,537 controls) and in 3 others studies (512 cases and 669 controls). Meta-analysis of all including 1,154 unrelated FMD cases and 3,895 controls allowed identification of association between FMD and rs9349379-A (OR=1.39 [1.39-1.54]; P=7.4×10‐10). rs9349379 is intronic to PHACTR1, a risk locus for coronary artery disease, migraine, and cervical artery dissection. The analyses of geometrical parameters of carotids from 2,458 healthy volunteers indicated higher intima media thickness (P = 1.97×10‐4) and wall to lumen ratio (P = 0.002) in rs9349379‐A carriers, suggesting indices of carotid hypertrophy as previously described in carotids of FMD patients. Immunohistochemistry detected PHACTR1 in endothelium and smooth muscle cells of FMD and normal human carotids. The expression of PHACTR1 by genotypes in primary human fibroblasts showed higher expression in rs9349379‐A carriers (N=86, P=0.003). Phactr1 knockdown in zebrafish resulted in dilated vessels indicating subtle impairment of vascular development. This work confirms the multifactorial and heterogeneous genetic architecture of the FMD and opens new opportunities to evaluate all of genomic variability of FMD patients with massive genetic epidemiology approaches

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Aubourg, Pauline. „Etude par clonage positionnel de deux maladies neuromusculaires rares : la myopathie liée à l'X avec excès d'autophagie (XMEA) et une fibrose congénitale des muscles extra-oculaires (CFEOM)“. Aix-Marseille 2, 2004. http://www.theses.fr/2004AIX20667.

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L'objectif de cette thèse était de déterminer les gènes en cause dans deux maladies neuromusculaires rares : la Myopathie liée à l'X avec Excès d'Autophagie (XMEA) et la Fibrose Congénitale des Muscles Extra-Oculaires de type 3 (CFEOM3). XMEA est une maladie récessive liée au locus Xq28, qui se traduit chez les garçons par une faiblesse progressive des muscles proximaux. Pour identifier le gène, nous avons choisi une approche gène candidat, basée sur les anomalies observées sur les fibres musculaires. Aucun des 38 gènes analysés n'a permis de déterminer le gène critique. De plus, aucun réarrangement au niveau du cluster de gènes MAGEA n'a pu être identifié. Néanmoins, nous avons considérablement réduit le nombre de gènes candidats. Par ailleurs, nous avons mis en évidence un biais d'inactivation chez les femmes porteuses de la maladie, ce qui suggère une expression ubiquitaire du gène impliqué. CFEOM3 est une maladie autosomique dominante, caractérisée par une limitation des mouvements verticaux du regard et un ptosis. Elle appartient au groupe des maladies de dysinnervation des nerfs crâniens (CCDDs). Deux loci de CFEOM3 sont décrits sur le chromosome 16 et le chromosome 12 (mutations dans KIF21A). Ici, nous avons choisi de cloner les points de cassure d'une translocation équilibrée t(2 ;13), qui ségrège dans une famille sur trois générations, et avons défini un nouveau locus de CFEOM3 (FEOM4), en 13q12. 11. Un transcrit, dont l'intron contient des blocs de séquences conservées non codantes, est interrompu par ce point de cassure. Le rôle des ces deux séquences reste à déterminer. Cependant, la caractérisation d'un nouveau locus de CFEOM3 va permettre d'explorer des familles non liées aux autres loci connus. De plus, la précision de deux réarrangements chromosomiques associés à un syndrome de Moebius de type 1 en 13q12, définira si MBS1 et CFEOM3 sont alléliques ou non
The aim of this work was to determine the gene involved in two rare neuromuscular diseases : the X-linked myopathy with excessive autophagy (XMEA) and the congenital fibrosis of extraocular muscles type 3 (CFEOM3). XMEA is transmitted as an X-linked recessive trait and is characterised by a slow progressive weakness of proximal muscles, affecting males. It is located on Xq28 chromosome. Towards identifie the gene, we used a candidate gene approach based on structural changes observed in myofibers. None of the 38 genes studied allowed to determine the critical gene. As well, no rearrangement in the MAGEA genes cluster could be identified. However, we have considerably reduced the number of candidate genes. Additionally, a skewed X-inactivation pattern was detected and suggested that the gene involved in this condition could be ubiquitously expressed rather than having a muscle specific expression. CFEOM3 is an autosomal dominant inherited disease, characterised by a limitation of vertically gaze and ptosis. This condition belongs to the recently designed group of congenital cranial dysinnervation disorders (CCDDs). Two loci of CFEOM3 were known, on chromosome 16 and 12 (with KIF21A mutations). Here, we cloned the breakpoints of a balanced reciprocal translocation t(2;13) in a three generations family, and defined a new CFEOM3 locus (FEOM4) on 13q12. 11. A transcript whose the intron contained several blocks of conserved non coding sequences was interrupted by this breakpoint. The functional importance of these sequences remains to be identified. Meanwhile, the characterisation of this novel CFEOM3 locus will allow to test the genetic segregation at this locus, in families previously shown to be unlinked to any of the known loci. Furthermore, the study of two chromosomal rearrangements, involved in two families of Moebius syndrome type 1 (MBS1) on 13q12 will define if MBS1 and CFEOM3 are allelic or not

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Bolze, Alexandre. „La découverte de l’origine génétique de l’asplénie congénitale isolée chez l’homme“. Thesis, Paris 5, 2012. http://www.theses.fr/2012PA05T024/document.

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L’asplénie ou l’absence de la rate peut être congénitale, c’est- à -dire absente dès la naissance, ou bien acquise, par exemple lors d’une opération après un accident. L’asplénie congénitale est le plus souvent associée à d’autres problèmes développementaux. En particulier l’asplénie congénitale est associée à des problèmes de développement du cœur, dans le cadre des syndromes d’hétérotaxie. Ces syndromes d’hétérotaxie sont caractérisés par des problèmes de latéralité droite-gauche. Ainsi une personne ayant deux parties ‘droites’ n’aura pas de rate. A contrario, l’asplénie congénitale isolée est caractérisée par l’absence de rate et aucune autre malformation. L’asplénie congénitale isolée est une maladie très rare. Nous avons estimé la fréquence de la maladie à un cas pour un million de naissances. C’est aussi une maladie extrêmement mortelle. La grande majorité des patients ayant une asplénie congénitale isolée souffrent d’infections bactériennes sévères lors de l’enfance et la moitie des cas reportés sont décédés dus à une infection bactérienne, le plus souvent du à une infection par Streptococcus pneumoniae. Malgré la sévérité de cette maladie, celle-ci reste très peu connue et très peu étudiée. Ainsi le diagnostique est souvent trop tardif. Parmi les quelques dizaines de cas décrits dans la littérature, la moitié sont des cas familiaux avec plusieurs membres de la même famille affectée. Le mode de transmission semble être autosomique dominant dans la majorité des cas. En outre aucune preuve n’existe concernant un facteur environnemental pour cette maladie. Enfin des travaux récents ont montrés que l’absence de pancréas chez l’homme était une maladie génétique, et due à des mutations dans le gène GATA6 chez la moitié des patients. L’objectif de cette thèse est donc de déterminer l’origine génétique de l’asplénie congénitale isolée chez l’homme. J’ai fait l’hypothèse que l’asplénie congénitale isolée chez l’homme est due à des mutations mendéliennes dans un gène important pour le développement de la rate. Afin de tester notre hypothèse nous avons recruté des patients à travers des collaborations avec des médecins étrangers ainsi qu’un partenariat avec toutes les unités pédiatriques de France. Nous avons finalement pu recruter 37 patients appartenant à 24 familles différentes. La littérature sur le développement de la rate chez la souris et encore plus sur l’homme étant minimale, il était difficile d’identifier de bons gènes candidats pour être responsables de l’asplénie. Nous avons donc opté pour une stratégie portant sur le génome entier, sans biais lier a la littérature. La stratégie était d’utiliser le séquençage de l’exome de tous les patients. Le séquençage de l’exome est en fait le séquençage de tous les exons du génome, ou au moins 90% des exons du génome. La technique du séquençage de l’exome est arrivée à la fin de l’année 2009 et nous avons été un des premiers laboratoires à l’utiliser. Il fallait donc que nous l’essayons en premier sur un cas facile afin de vérifier que cette technique fonctionnait. Nous avons donc fait une étude préliminaire sur un cas ‘facile’. Par cas facile, il faut comprendre un cas où la probabilité que ce soit une mutation mendélienne dans un gène qui soit responsable de la maladie soit la plus forte possible, et où le nombre de gènes à regarder soit le plus faible possible. Un cas ‘facile’ est donc le cas d’une famille avec de nombreux patients, et de surcroit une famille consanguine. Dans le cas d’une famille consanguine la probabilité que ce soit une mutation récessive qui soit responsable de la maladie génétique est très importante. On peut alors se restreindre à analyser les régions du génome ou toutes les variations sont homozygotes. Nous avions une famille dans ce cas. Il y avait 4 patients dans cette famille souffrant d’infections bactériennes sévères dues à une asplenie fonctionnelle, ainsi que d’infections virales
Isolated congenital asplenia (ICA) is a rare primary immunodeficiency, first described in 1956, thattypically manifests in childhood with sudden, life-threatening, invasive bacterial disease. Patients withICA do not display any other overt developmental anomalies. The genetic etiology of ICA has remainedelusive. I hypothesized that ICA results from single-gene inborn errors of spleen development. I aimedto decipher the molecular genetic basis of ICA by pursuing a genome-wide approach, based on thesequencing of the whole-exome and the detection of copy number variations in all patients of ourcohort. I found that heterozygous mutations in RPSA, ribosomal protein SA, were present in more thanhalf of ICA patients (19/33). I then showed that haploinsufficiency of RPSA led to ICA in one kindredat least. RPSA is a protein involved in pre-rRNA processing and is an integral part of the ribosome. Thechallenge is, now, to understand the pathogenesis of the disease. How does a mutation in a ubiquitousand highly expressed gene lead to a spleen specific phenotype? This discovery will set the basis for abroader understanding of the development of the spleen in humans and the function of a ribosomalprotein. This discovery will also be beneficial to the families of patients with ICA, guiding geneticcounseling. It will lead to prevention of infections in newborns with mutations in RPSA. Finally themethod we used to analyze the exomes of the ICA cohort will be useful to discover the genetic etiologyof other genetic diseases

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Huyard, Caroline. „Rendre le rare commun : expériences de maladies rares et construction d'une action collective“. Paris, EHESS, 2007. http://www.theses.fr/2007EHES0018.

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Cette thèse compare six affection aﬁn de donner un cadre unifié à la catégorie de maladie rare. Elle reconstitue les différentes modalités dïntégration des maladies rares dans le monde médical depuis les années 1950. Le problème apparaît aux États-Unis dans les années 1960. Une ambition de restaurer une division du travail plus adaptée se fait jour au début des années 1980 et fixe la catégorie dans des dispositifs réglementaires. L'étude traite ensuite de l'expérience de ces maladies et de l'action collective en situation de rareté. Elle explore ce que représente le fait d'être rare et distingue deux formes de rareté, objective et subjective, cette dernière étant un enjeu de l'action collective. Une enquête dégage un modèle associatif propre aux associations de maladies rares. L'étude de l'action collective inter-associative montre en revanche les difficultés de ces petits groupes à se fédérer dans la durée
This thesis is a comparative study of six ‘rare disorders’ aiming at providing a coherent frame of analysis for this category. The first part presents the history of connections rare disorders had with medical organisation since 1950. At first well integrated, they became a problem in the United-States during the 1960s. The attempts to reorganise the division of medical labour then framed the regulatory dimension. The second part addresses the experience of these disorders and collective action in a context of rarity. I explore what “being rare” means, which leads me to distinguish two types of rarity, an “objective” and a “subjective” one, the latest being a stake in collective action. The inquiry describes a model of association characteristic for rare disorders. Collective action at the inter-associative level shows how long-term coalitions challenge these small groups

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Vivanti, Alexandre. „Identification des bases génétiques des malformations anévrysmales de la veine de Galien“. Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS568/document.

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La malformation anévrysmale de la veine de Galien (MAVG) est une malformation vasculaire cérébrale congénitale qui représente près d’un tiers des anomalies vasculaires pédiatriques. Au sein d’une cohorte de 51 patients atteints d’une MAVG, nous avons identifié 5 individus porteurs de mutations hétérozygotes pathogéniques d’EPHB4. Ces mutations incluent une mutation tronquante survenue de novo ainsi que des mutations d’épissage et faux-sens hétérozygotes délétères héritées d’un parent. L’invalidation d’EPHB4 chez les embryons de Danio rerio est à l’origine d’anomalies vasculaires cérébrales spécifiques impliquant la veine dorsale longitudinale, la veine orthologue médiane du prosencéphale (précurseur embryonnaire de la veine de Galien). La co-injection de l’ARNm tronqué a permis la restauration d’un phénotype sauvage démontrant que le phénotype vasculaire observé est la conséquence d’une perte de fonction d’EPHB4. L’ensemble de ces données indique qu’EPHB4 est un gène déterminant chez un sous-groupe de patients atteints d’une MAVG, comme chez Danio rerio. Les mutations perte de fonction d’EPHB4 sont à l’origine d’anomalies spécifiques du développement vasculaire cérébral. L’identification de mutations pathogéniques d’EPHB4 chez des patients présentant des malformations capillaires implique une surveillance attentive de la grossesse. Cette surveillance échographique renforcée pourrait permettre la détection précoce d’une MAVG et une prise en charge anténatale et néonatale optimale
Vein of Galen aneurysmal malformation (VGAM) is one of the most common fetal brain vascular malformations. We conducted whole exome sequencing in 19 unrelated VGAM patients and subsequently screened candidate gene in a cohort of 32 additional patients. We found 5 affected individuals with heterozygous mutations in EPHB4 including de novo frameshift or inherited deleterious splice or missense mutations predicted to be pathogenic by in silico tools. Knockdown of EPHB4 in zebrafish embryos leads to specific anomalies of dorsal cranial vessels including dorsal longitudinal vein, the ortholog of the median prosencephalic vein, the embryonic precursor of the vein of Galen. This model allowed todemonstrate EPHB4 loss of function mutations in VGAM by the ability to rescue the brain vascular defect in knockdown zebrafish co-injected with wild type but not truncated EPHB4 mimicking the frameshift mutation. Our data showed that in both species, loss of function mutations of EPHB4 result in specific and similar brain vascular development anomaliesThe identification of EPHB4 pathogenic mutation in patients presenting capillary malformation or VGAM should lead to careful follow up of pregnancy of carriers for early detection of VGAM in order to propose optimal neonatal care. Endovascular embolization indeed greatly improved the prognosis of VGAM patients

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Zachayus, Amélie. „Cellular study of the transcription/DNA repair factor TFIIH during nucleotide excision repair“. Electronic Thesis or Diss., Strasbourg, 2024. http://www.theses.fr/2024STRAJ034.

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Le Xeroderma Pigmentosum (XP), parfois associé au syndrome de Cockayne (XP/CS), et la Trichothiodystrophie (TTD) sont des maladies génétiques rares caractérisées par une photosensibilité due à des mutations dans les facteurs de réparation par excision de nucléotides (NER), notamment dans le facteur TFIIH. Ces mutations entraînent une réparation défectueuse des lésions de l'ADN causées par les UV. Bien que des avancées dans la compréhension des fonctions de TFIIH aient été réalisées, le manque de modèles cellulaires permettant des études dans un contexte cellulaire complique les études. Ma thèse a donc consisté à développer de nouveaux modèles cellulaires en fusionnant certaines sous-unités de TFIIH à la GFP. Grâce à un laser multiphoton, j'ai induit des dommages à l'ADN similaires à ceux des UV puis mesuré l'accumulation de TFIIH sur ceux-ci. Mes résultats montrent que le core-TFIIH et le CAK ont des cinétiques de recrutement différentes. De plus, des mutations affectant l'hélicase XPD et l'inhibition de l'activité kinase du CAK diminuent le recrutement de TFIIH sur les lésions
Xeroderma Pigmentosum (XP), sometimes associated with Cockayne syndrome (XP/CS), and Trichothiodystrophy (TTD) are rare genetic disorders characterized by photosensitivity due to mutations in nucleotide excision repair (NER) factors, particularly the TFIIH factor. These mutations lead to defective repair of UV-induced DNA lesions. While significant advances in understanding the functions of TFIIH have been made, the lack of cellular models for studies complicates research. My thesis focused on developing new cellular models by fusing certain subunits of TFIIH to GFP. Using multiphoton laser technology, I induced DNA damage similar to that caused by UV and measured the accumulation of TFIIH on these lesions. My results show that core-TFIIH and CAK exhibit different recruitment kinetics. Additionally, mutations affecting the helicase XPD and inhibition of CAK's kinase activity reduce the recruitment of TFIIH to the lesions

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Garret, Philippine. „Approches bioinformatiques innovantes pour l’analyse de données de séquençage à haut-débit appliquées à l’étude de pathologies génétiques rares avec anomalies du développement“. Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. http://www.theses.fr/2020UBFCK020.

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L’avènement du séquençage haut débit d’exome (SHD-E) en diagnostic et en recherche ces dernières années a conduit à l’identification des bases génétiques de nombreuses pathologies mendéliennes, permettant de résoudre de nombreuses situations d’errance diagnostique. Néanmoins, l’analyse des données de SHD-E permet uniquement d’identifier des variations pathogènes ou probablement pathogènes dans 30 à 45 % des situations sans diagnostic. En effet, certaines limites existent, tant au niveau clinique, moléculaire et bioinformatique. L’évolution constante des connaissances cliniques, du nombre de nouveaux gènes impliqués en pathologie humaine, et des corrélations clinico-biologique a un impact important sur l’analyse des données, entraînant une amélioration progressive de la recherche diagnostique. Des limites techniques inhérentes à la technologie, avec en particulier des régions non couvertes, existent, mais se sont également significativement réduites ces dernières années. Enfin, au-delà de l’analyse de SNV et de CNV, d’autres anomalies génétiques peuvent être responsables de maladies rares, nécessitant un développement bioinformatique pour optimiser les résultats. Bien que le séquençage à haut débit du génome permette de résoudre des observations, en particulier en cas de variations dans les régions non codantes ou les variants de structure, il existe encore de nombreuses informations à extraire et à exploiter à partir des données de SHD-E.L’objectif de cette thèse a donc été de participer à l’amélioration des approches bioinformatiques d’analyse de données de SHD-E pour l’identification de nouveaux gènes ou mécanismes moléculaires impliqués dans des maladies génétiques rares afin de réduire l’errance diagnostique des patients.Plusieurs stratégies ont ainsi été mises en place. La première stratégie a consisté en une réanalyse recherche de données de 80 patients ayant bénéficié d’un SHD-E au laboratoire CERBA (thèse CIFRE) dont la lecture diagnostique était négative. Elle a conduit à la mise en évidence deux nouveaux gènes candidats dans la déficience intellectuelle syndromique, dont le gène OTUD7A (article 1). La deuxième stratégie a consisté en la mise au point d’un pipeline bioinformatique pour extraire les données du génome mitochondrial à partir des données de SHD-E. L’ADN mitochondrial n’est pas ciblé par les kits de capture d’exome mais peut être extrait des données capturées indirectement rendant son analyse possible à partir de données de SHD-E préexistantes. A partir de la collection GAD d’exomes de patients sans diagnostic, deux variations causales ont été identifiées chez deux individus atteints de troubles neuro-développementaux sur 928 personnes étudiées, et ainsi résoudre une errance diagnostique dans 0,2 % des patients sans diagnostic (article 2). La troisième stratégie a consisté en la mise en place d’un pipeline bioinformatique d’identification des éléments mobiles au sein des données d’exome, étant attendu qu’environ 0,3 % des variations pathogènes du génome humain ont pour origine l’insertion de novo d’un élément mobile. A partir de la collection GAD d’exomes de 3322 patients sans diagnostic, cette étape a permis d’identifier deux cas en lien avec l’insertion d’un élément Alu au sein d’un exon du gène FERMT1 et du gène GRIN2B (article 3 en cours d’écriture).Cette thèse a permis de repousser certaines limites de la technologie d’exome. D’autres perspectives existent, et sont explorées par l’équipe, en lien avec le projet Européen Solve-RD
In the last years, the advent of exome sequencing (ES) in diagnosis and in research led to the identification of the genetic bases of many Mendelian disorders, allowing many diagnostic wavering cases to be solved. Nevertheless, ES data analysis only leads to the identification of pathogenic or likely pathogenic variants in 30 to 45 % of the undiagnosed cases. Indeed, some limits exist, both at clinical, molecular and bioinformatic levels. The constant evolution of the clinical knowledge, of the number of genes involved in human diseases, and of the clinical-biological correlations, has a significant impact on data analysis, leading to a progressive improvement in diagnostic research. Limits of the current technologies, especially not covered regions, exist, but have been significantly reduced in the recent years. Although genome sequencing will solve some undiagnosed cases, especially in case of non-coding or structural variants, there is still a lot of information to be extracted and analyzed from ES data. Finally, beyond SNV and CNV analyzes, other genetic events can be involved in rare disorders, requiring a bioinformatic development to optimize results.The aim of the project was therefore to improve bioinformatic approaches of ES data analysis in order to identify new molecular mechanisms involved in rare genetic disorders and reduce diagnostic wavering.Several strategies were established. The first one consisted in reanalysing ES data from 80 undiagnosed patients, who were sequenced by the Laboratoire CERBA (CIFRE thesis). It led to the identification of 2 new candidate genes involved in ID, especially OTUD7A gene (article 1). The second strategy was the development of a bioinformatic pipeline in order to extract mitochondrial DNA data from ES data. The mitochondrial genome is not targeted by exome capture kits but can be extracted from off-target data, giving the opportunity to analyze it from preexisting ES data. From the GAD exomes cohort of undiagnosed patients, 2 causal variations were identified in 2 individuals out of 928, affected with neuro-developmental disorder. It thus solved the diagnostic wavering in 0.2 % of patients without diagnosis (article 2). The third strategy consisted in the development of a bioinformatic pipeline to identify mobile elements insertion within ES data, with the expectation that about 0.03 % of the pathogenic variants originate from de novo mobile element insertion. From the GAD exomes cohort of 3322 undiagnosed patients, this step led to the identification of two Alu element insertions in FERMT1 and GRIN2B gene exons (article 3, in process).This PhD permitted to push out some ES limits. Other perspectives exist, and are explored by the GAD team, in connection with the European Solve-RD project

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Adaimy, Lynn. „Identification du gène WNT10A responsable de la dysplasie odonto-onycho-dermique, forme rare de dysplasie ectodermique à transmission autosomique recessive“. Versailles-St Quentin en Yvelines, 2008. http://www.theses.fr/2008VERS0003.

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La dysplasillodonto-onycho-dermique est une forme rare de dysplasie ectodermique à mode de. Transmission autosomique récessive, caractérisée par des cheveux fins, une oligodontie, une langue dépapillée, une dysplasie unguéale, une kératodermie et hyperhidrose palmo-plantaire et une hyperkératose. Nous avons étudié 3 familles libanaises musulmanes consanguines et nous localisé par la technique d'homozygotie par filiation, une zone candidate de 9 cM en 2q3S-q36. 2 entre les marqueurs rs168S3834 et D2S3S3 avec un LOD score multipoint de 5,7. Ensuite par une approche de gènes candidats, nous avons identifié une mutation non-sens c. 697G>T. (Glu233X) à "état homozygote au niveau de l'exon 3 du gène WNT10A chez tous les patients. Cette mutation aboutirait à une protéine tronquée de 232 aa au lieu de 417aa. Finalement, nous avons entamé des études fonctionnelles afin d'essayer de prouver l'implication de la voie de signalisation WnV /3 caténine dans cette maladie
Odonto-onycho-derma/ dysplasia is a rare autosomal recessive ectodermal dysplasia in which the presenting phenotype is dry hair, severe hypodontia, smooth depapillated tongue, onychodysplasia, keratoderma and hyperhidrosis of pa/ms and soles, and hyperkeratosis of the skin. Using a homozygosity mapping strategy, we assigned the disease locus to a 9 cMregion at chromosome 2q3S-q36. 2, located between markers rs168S3834 and D2S3S3 with a maximum multipoint LOD score of 5. 7, in 3 Lebanese consanguineous Muslim Shiite families. Using a candidate gene approach, we identify the same c. 697G> T (p. Glu233X) homozygous nonsense mutation in ail patients in exon 3 of the WNT10A gene. At the protein level, the mutation is predicted to result in a premature truncated protein of 232 aa instead of 417 aa. Finally we started functional studies to try to prove the implication of WnV/3 catenin pathway in this disease

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Decroocq, Camille. „Conception et synthèse de nouvelles classes d'iminosucres d'intérêt thérapeutique : chimie click, multivalence et maladies génétiques rares“. Thesis, Strasbourg, 2012. http://www.theses.fr/2012STRAF043/document.

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Récemment, le concept de chaperon pharmacologique a émergé pour le traitement des maladies lysosomales. Comme inhibiteurs réversibles de glycosidases mutantes impliquées dans ces maladies, les chaperons pharmacologiques sont capables, à des concentrations sub-inhibitrices, de sauver ces enzymes des mécanismes de destruction du réticulum endoplasmique (RE). Ainsi, une partie de l’activité enzymatique est restaurée. Les iminosucres sont connus pour être une classe importante de chaperons pharmacologiques. Au cours de ce travail de thèse, de nouvelles classes d’iminosucres mono- et multivalents ont été conçues et synthétisées. Nos objectifs étaient de mettre en évidence de nouveaux chaperons pour la β-glucocérébrosidase, impliquée dans la maladie de Gaucher, mais également d’identifier de nouveaux inhibiteurs des α-glucosidases du RE impliquées dans la destruction de la protéine déficiente chez les malades atteints de la mucoviscidose. Plusieurs stratégies ont été mises en œuvre: l’utilisation d’une méthodologie de diamination d’alcènes pallado-catalysée, d’une méthodologie permettant la synthèse rapide d’une bibliothèque de composés iminosucres par chimie click ou encore de la multivalence. Une étude poussée sur la multivalence et l’inhibition de glycosidases a également été réalisée en faisant varier des paramètres clés de la multivalence tels que la valence, la charpente, le linker, ou encore la nature des ligands iminosucres. Le premier exemple d’un effet multivalent puissant jusqu’à quatre ordre de grandeur sur l’inhibition de glycosidases a été mis en évidence avec des systèmes iminosucres multivalents basés sur des charpentes de type β-cyclodextrine et fullerène C60
Recently an innovative concept for the treatment of lysosomal diseases as emerged called pharmacological chaperone. Pharmacological chaperones are reversible inhibitors of the deficient glycosidases involved in these diseases. These molecules are able, at sub-inhibitory concentrations, to stabilize the enzymes and rescue them from the destruction by the quality control system of the endoplasmic reticulum. A part of the catalytic activity of the enzyme could be restored. Iminosugars are known to be an important class of pharmaceutical chaperones. During this PhD work, novel classes of mono- and multivalent iminosugars were designed and synthesized in order to identify novel pharmacological chaperones for the glycosidase: β-glucocerebrosidase involved in Gaucher’s disease and novel inhibitors of the α-glucosidases involved in the destruction of the defective protein delF508CFTR in cystic fibrosis. Several strategies were applied to achieve this aim. These strategies consist in the use of a synthetic methodology of palladium catalyzed alkenes diamination, the use of an efficient methodology to synthesize a library of novel iminosugars by click chemistry and the use of multivalency. A full study on the impact of multivalency on glycosidases inhibition was also completed by changing crucial structural parameters including valency, scaffold, linker and ligand. The first strong multivalent effect on glycosidases inhibition up to four orders of magnitude was reported with multivalent iminosugars based on β-cyclodextrin or C60 fullerene cores

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Chennen, Kirsley. „Maladies rares et "Big Data" : solutions bioinformatiques vers une analyse guidée par les connaissances : applications aux ciliopathies“. Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAJ076/document.

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Au cours de la dernière décennie, la recherche biomédicale et la pratique médicale ont été révolutionné par l'ère post-génomique et l'émergence des « Big Data » en biologie. Il existe toutefois, le cas particulier des maladies rares caractérisées par la rareté, allant de l’effectif des patients jusqu'aux connaissances sur le domaine. Néanmoins, les maladies rares représentent un réel intérêt, car les connaissances fondamentales accumulées en temps que modèle d'études et les solutions thérapeutique qui en découlent peuvent également bénéficier à des maladies plus communes. Cette thèse porte sur le développement de nouvelles solutions bioinformatiques, intégrant des données Big Data et des approches guidées par la connaissance pour améliorer l'étude des maladies rares. En particulier, mon travail a permis (i) la création de PubAthena, un outil de criblage de la littérature pour la recommandation de nouvelles publications pertinentes, (ii) le développement d'un outil pour l'analyse de données exomique, VarScrut, qui combine des connaissance multiniveaux pour améliorer le taux de résolution
Over the last decade, biomedical research and medical practice have been revolutionized by the post-genomic era and the emergence of Big Data in biology. The field of rare diseases, are characterized by scarcity from the patient to the domain knowledge. Nevertheless, rare diseases represent a real interest as the fundamental knowledge accumulated as well as the developed therapeutic solutions can also benefit to common underlying disorders. This thesis focuses on the development of new bioinformatics solutions, integrating Big Data and Big Data associated approaches to improve the study of rare diseases. In particular, my work resulted in (i) the creation of PubAthena, a tool for the recommendation of relevant literature updates, (ii) the development of a tool for the analysis of exome datasets, VarScrut, which combines multi-level knowledge to improve the resolution rate

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Satre, Véronique. „Analyse génétique et fonctionnelle du gène OCRL1 associé au syndrome de Lowe“. Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10197.

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Le syndrome oculo-cérébro-rénal de Lowe (OCRL), de transmission récessive liée à l'X, est caractérisé par une cataracte congénitale bilatérale, un retard psychomoteur et un syndrome de Fanconi rénal. Le gène OCRL 1 code pour une PIP2 5-phosphatase de 105 kDa associée à l'appareil de Golgi. La recherche de mutations chez 146 familles a permis de caractériser 107 mutations dont 86 différentes. Parmi les mutations identifiées 2 sont des délétions en phase d'un seul acide aminé, 27 des mutations faux sens, 29 des mutations non sens, 23 des insertions ou délétions avec décalage du cadre de lecture, 19 des mutations d'épissage et 7 des délétions génomiques. L'haplotypage de 18 familles par des marqueurs fortement liés à OCRL 1 a mis en évidence 3 cas de mosaTcisme germinal et somatique. Vingt trois patients atteints de maladie de Dent sans mutation du gène CLCN5 ont été étudiés et 6 mutations ont été identifiées dans le gène OCRL1. L'activité PIP25-phosphatase mesurée dans les extraits cellulaires de fibroblastes de 21 garçons atteints de syndrome de Lowe et de 2 atteints de maladie de Dent est très abaissée par rapport à des fibroblastes normaux. L'analyse par Western blot de la protéine OCRL 1 montre une diminution très importante pour les mutations d'épissage et une délétion génomique. Pour les mutations faux sens la quantité est plus variable mais pas forcément corrélée à l'activité résiduelle de la protéine. L'analyse des transcrits d'OCRL 1 montre qu'il existe une variabilité quantitative chez les patients mais également chez les témoins. Les premières études cliniques chez 55 patients atteints de syndrome de Lowe ne montrent pas de corrélation génotype-phénotype évidente
Lowe syndrome is a rare X-linked disease characterized by congenital cataracts, renal Fanconi syndrome an mental retardation. The OCRL 1 gene encodes a 105 kDa PIP2 5-phosphatase localized in the trans Golgi network. 146 families were analyzed and 107 mutations were identified, 86 are new ones. Two mutations are an aminoacid in trame deletion, 27 are misssense mutations, 29 nonsense mutations, 23 are nucleotide deletion or insertion responsible of a frameshift, 19 are splicing mutations and 7 genomic deletions. Segregation analysis with microsatellite markers linked to the OCRL 1 gene showed three cases of germinal and somatic mosaicism among 18 families. Twenty three patients affected with Dent disease but without CLCN5 mutation were analyzed and 4 missense mutations, 1 splicing mutation and 1 genomic deletion were identified in the OCRL 1 gene. The PIP2 5-phosphatase activity in total fibroblast cellular extracts of 21 patient: affected with Lowe syndrome and 2 affected with Dent disease is greatly reduced compared to normal fibroblast. Western blot analysis of the OCRL 1 protein showed an important reduction for thé splicing mutations and the genomic deletion but a more variable quantity for the misssense mutations. OCRL 1 transcript are present in variable quantity in the patients affected with Lowe syndrome but also in the control patients. The preliminary clinical study of 55 patients with Lowe syndrome showed no evidence of a genotype phenotype correlation

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Satre, Véronique. „Analyse génétique et fonctionnelle du gène OCRL1 associé au syndrome de Lowe“. Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00214166.

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Le gène OCRL1, responsable du syndrome de Lowe de transmission récessive liée à l'X, code pour une PIP2 5-phosphatase associée à l'appareil de Golgi. 107 mutations du gène OCRL1 ont été identifiées chez 146 familles de syndrome de Lowe et 6 mutations ont été identifiées chez 23 patients atteints de maladie de Dent sans mutation du gène CLCN5. L'haplotypage de 18 familles a mis en évidence 3 cas de mosaïcisme germinal et somatique. L'activité PIP2 5-phosphatase fibroblastique des patients est très abaissée par rapport à des fibroblastes normaux. L'analyse par Western blot de la protéine OCRL1 montre une diminution variable de la quantité protéique et pas forcément corrélée à l'activité résiduelle de la protéine. L'analyse des transcrits d'OCRL1 montre qu'il existe une variabilité quantitative chez les patients mais également chez les témoins. Les premières études cliniques chez 55 patients atteints de syndrome de Lowe ne montrent pas de corrélation génotype-phénotype évidente.

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Beauregard, Mariejka. „Identification de variants génétiques rares aux loci 1p13 et 8q22 dans la maladie osseuse de Paget : les gènes CTHRC1 et TM7SF4 associés à la maladie osseuse de Paget“. Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/29966/29966.pdf.

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CONTEXTE: La maladie osseuse de Paget (MOP) est transmise sur un mode autosomique dominant dans 30% des cas. Les mutations de SQSTM-1 expliquent 37% des formes familiales, ce qui suggère la présence d’autres loci. OBJECTIFS: Identifier des variants rares (VR) de gènes candidats situés aux nouveaux loci 1p13 et 8q22. Rechercher une association génétique de la MOP avec ces gènes candidats dans la population canadienne-française. MÉTHODES: Certains gènes candidats à la MOP aux loci 1p13 et 8q22 ont été sélectionnés, puis séquencés dans un échantillon de découverte. La fréquence de l’allèle mineur d’un VR devait être inférieure à 0,05. 4 VR ont été génotypés chez 240 cas et 297 témoins. RÉSULTATS: 74 VR ont été identifiés. Un VR (TM7SF4; rs62620995; Leu397Phe) était prédit dommageable par 2 outils d’analyse in silico. rs35500845 (CTHRC1) et rs62620995 (TM7SF4) étaient associés à la MOP de façon statistiquement significative. Mot clés : Maladie osseuse de Paget, Remodelage osseux, Variants rares, Polymorphismes nucléotidiques simples (SNPs), CTHRC1, TM7SF4 (DC-STAMP), Population canadienne-française, Population à effet fondateur.
BACKGROUND: Paget's disease of bone (PDB) is transmitted through autosomal dominant mode of inheritance in 30 percent of cases. Mutations of the SQSTM-1 gene account for 37 percent of familial forms of PDB, suggesting the involvement of other loci. PURPOSE: Identify rare variants (RV) of candidate genes located on new loci 1p13 and 8q22. Search for a genetic association of PDB with these candidate genes in the French-Canadian population. METHODS: We selected candidate genes on 1p13 and 8q22 loci and sequenced them in a discovery sample. RV was defined by a minor allele frequency less than 0.05. 4 RV were genotyped in 240 PDB patients and 297 healthy individuals. RESULTS: 74 RV were identified. One RV (TM7SF4; rs62620995; Leu397Phe) was predicted to be damaging by two in silico analysis tools. rs35500845 (CTHRC1) and rs62620995 (TM7SF4) were statistically associated with PDB. KEY WORDS: Paget’s disease of bone, bone remodelling, rare variants, polymorphisms, SNP, CTHRC1, TM7SF4, DC-STAMP, French Canadian population, founder effect population.

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Folon, Lise. „Étude de l'impact des variants génétiques rares sur l'obésité monogénique“. Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2023. https://pepite-depot.univ-lille.fr/ToutIDP/EDBSL/2023/2023ULILS059.pdf.

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L'obésité est une maladie multifactorielle complexe avec une forte composante génétique. Contrairement à l'obésité commune qui est une maladie polygénique, les formes d'obésité monogénique sont causées par un seul variant génétique rare avec un effet fort et délétère. Ces formes sont rares, précoces et généralement sévères, affectant environ 5% des individus atteints d'obésité. La plupart des mutations rares liées aux formes monogéniques de l'obésité ont été identifiées dans les gènes de la voie leptine-mélanocortine, qui est essentielle pour la régulation de la prise alimentaire. L'identification de ces gènes est cruciale dans la compréhension de la physiopathologie de l'obésité et l'élaboration de nouveaux traitements.J'ai tout d'abord étudié les variants rares hétérozygotes du gène PCSK1 qui code l'enzyme prohormone convertase 1 (PC1/3). PC1/3 est impliqué dans la voie leptine-mélanocortine. Les mutations bialléliques de PCSK1 causent une obésité précoce avec une endocrinopathie sévère. Les patients déficients en PCSK1 (hétérozygotes ou homozygotes) peuvent dorénavant être traités avec des injections de setmélanotide pour perdre du poids. Or l'impact des variants rares hétérozygotes de PCSK1 sur l'obésité, et leur pertinence en médecine de précision sont encore mal définis. Dans l'étude RaDiO incluant 9320 participants, 65 variants rares hétérozygotes de PCSK1 ont été identifiés et analysés in vitro. Ces variants ont été classés en cinq groupes suivant la sévérité de leur impact sur l'activité enzymatique de PC1/3. Les résultats d'analyses d'association ont révélé que les variants rares induisant une perte totale de fonction augmentaient fortement le risque d'obésité et l'indice de masse corporelle (IMC) alors que les variants des autres groupes avec un effet partiel ou neutre sur l'activité de PC1/3 n'avaient aucun effet sur l'adiposité. Nous avons observé que les outils de prédiction in silico étaient peu fiables pour détecter les mutations entraînant une perte totale de fonction.Dans un second temps, je me suis intéressée aux variants rares du gène DYRK1B. Bien que ce gène ne soit pas impliqué dans la voie leptine-mélanocortine, des variants pathogènes de DYRK1B ont été décrits chez plusieurs patients avec une obésité centrale, un diabète de type 2 (DT2) et une maladie des artères coronaires. Cependant, l'impact des variants rares de DYRK1B n'a pas été évalué à grande échelle. A partir de l'étude RaDiO incluant 9353 participants, 65 variants rares dans DYRK1B ont été détectés. Après une analyse in vitro de chaque variant, nous avons identifié 20 variants pathogènes ou probablement pathogènes (P/LP) d'après les critères de l'American College of Medical Genetics and Genomics. Parmi ces variants P/LP, six montraient un effet entrainant une perte totale de fonction de DYRK1B (P/LP-full). Les analyses d'association ont montré que les variants P/LP-full de DYRK1B étaient fortement associés à une augmentation de l'IMC et de la glycémie à jeun, et à un risque accru d'obésité et de DT2, alors que les variants P/LP n'avaient qu'un effet modeste sur l'adiposité et aucun impact sur l'homéostasie glucidique.En conclusion, l'utilisation de la génétique fonctionnelle a permis de mettre en évidence que seuls les variants hétérozygotes de PCSK1 et DYRK1B avec une perte de fonction totale causaient une obésité monogénique. Pour DYRK1B, l'obésité est en plus associée à un DT2. Ces résultats soulignent l'importance cruciale de déterminer in vitro l'impact fonctionnel des mutations en vue du diagnostic génétique et de l'éventuel choix d'un traitement approprié. Nous avons démontré que les tests de prédiction in silico ne sont pour l'heure pas assez précis
Obesity is a complex multifactorial disease with a strong genetic component. Unlike common obesity, which is a polygenic disease, monogenic forms of obesity are caused by a single rare genetic variant with a strong and deleterious effect. These monogenic forms are rare, early-onset and generally very severe, affecting around 5% of individuals with obesity. Most rare mutations associated with monogenic obesity are found in genes within the leptin-melanocortin pathway, which is crucial for the regulation of food intake. Identifying these genes is crucial for understanding the pathophysiology of obesity and developing new treatments.I initially studied rare heterozygous variants of the PCSK1 gene, which encodes the prohormone convertase 1 (PC1/3) enzyme. PC1/3 is involved in the leptin-melanocortin pathway. Biallelic mutations in PCSK1 cause early-onset obesity with severe endocrinopathy. Patients with PCSK1 deficiency (heterozygous or homozygous) can now be treated with setmelanotide injections to promote weight loss. However, the impact of rare heterozygous variants of PCSK1 on obesity and their relevance in precision medicine are still not well-defined. In the RaDiO study, which included 9,320 participants, 65 rare heterozygous variants of PCSK1 were identified and assessed in vitro. These variants were classified into five groups based on the severity of their impact on the enzymatic activity of PC1/3. Association analysis results revealed that rare variants inducing a complete loss of function significantly increased the risk of obesity and body mass index (BMI), whereas variants in other groups with partial or neutral effects on PC1/3 activity had no impact on adiposity. We observed that in silico prediction tools were unreliable in detecting mutations leading to a complete loss of function.Subsequently, I focused on rare variants of the DYRK1B gene. Although this gene is not directly involved in the leptin-melanocortin pathway, pathogenic variants of DYRK1B have been described in several patients with central obesity, type 2 diabetes (T2D), and coronary artery disease. However, the impact of rare DYRK1B variants has not been assessed on a large scale. In the RaDiO study, which included 9,353 participants, 65 rare variants in DYRK1B were detected. Following in vitro analysis of each variant, we identified 20 pathogenic or likely pathogenic variants (P/LP) according to the criteria of the American College of Medical Genetics and Genomics. Among these P/LP variants, six showed an effect leading to a complete loss of function of DYRK1B (P/LP-full). Association analyses showed that P/LP-full variants of DYRK1B were strongly associated with increased BMI and fasting glucose levels, as well as a heightened risk of obesity and T2D, whereas P/LP variants had only a modest effect on adiposity and no impact on glucose homeostasis.In conclusion, the use of functional genetics has demonstrated that only heterozygous variants of PCSK1 and DYRK1B with a complete loss of function cause monogenic obesity. For DYRK1B, obesity is additionally associated with T2D. These results underscore the critical significance of assessing the functional impact of mutations in vitro for genetic diagnosis and the potential selection of appropriate treatments. We have demonstrated that in silico prediction tests are currently not precise enough

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Farhat, Raëd. „Multiples conséquences physiopathologiques de mutations et d'allèles complexes du gène CFTR : l'importance des études génétique, moléculaire, cellulaire & in silico dans la détermination de l'impact de ces variations sur l'épissage et la protéine“. Thesis, Poitiers, 2014. http://www.theses.fr/2014POIT2269/document.

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La mucoviscidose est la plus fréquente des maladies rares chez la population caucasienne. Cette maladie héréditaire récessive est causée par des mutations du gène Cystic Fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) qui code pour une protéine localisée au niveau de la membrane apicale des cellules épithéliales. La sévérité du phénotype est déterminée par les classes des mutations et leurs combinaisons en trans, ainsi que par la présence d'allèles complexes. La détermination des effets d'une mutation est essentielle pour avoir une corrélation génotype/phénotype correcte, donner un diagnostic prénatal adapté et permettre aux cliniciens de prescrire le traitement approprié à chaque mutation quand celui-ci sera disponible. Pour cela, nous avons étudié aux niveaux cellulaire et moléculaire les effets de plusieurs mutations qui intéressent le laboratoire : c.1392G>T (p.Lys464Asn), c.3909C>G (p.Asn1303Lys) et c.965T>C (p.Val322Ala). L'effet de ces mutations sur la protéine a été évalué. De plus, l'impact sur l'épissage aberrant des deux premières mutations, seules et dans le cadre de leurs allèles complexes, a été déterminé. Nous avons montré que : 1) la mutation c.1392G>T est de classe V et II et son allèle complexe aggrave l'épissage aberrant, 2) la mutation c.3909C>G appartient à la classe II et l'effet sur l'épissage résulte de son allèle complexe et 3) la mutation familiale c.965T>C est un simple polymorphisme. Ces travaux montrent l'importance de l'étude d'une mutation à différents niveaux cellulaires par l'intermédiaire des analyses in silico, in cellulo et in vivo et soulignent l'effet des allèles complexes qui peuvent moduler l'impact de la mutation seule
Cystic Fibrosis is the most frequent rare disease in the Caucasian population. This hereditary recessive disease is caused by mutations in the Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator gene (CFTR) that encodes for a protein expressed on the apical membrane of epithelial cells. The mutations classes, their associations in trans and the presence of complex alleles define the phenotype severity. The determination of mutations effects is essential to have a correct genotype/phenotype correlation to give an adapted prenatal diagnosis and to help the clinicians in providing an appropriate treatment when available. In this respect, we have studied on the cellular and molecular levels the effects of several mutations of interest for the laboratory: c.1392G>T (p.Lys464Asn), c.3909C>G (p.Asn1303Lys) et c.965T>C (p.Val322Ala). The effects of these mutations were evaluated on the protein level. Moreover, the impact on aberrant splicing of these first two mutations solely and in the context of their complex alleles was determined. We have demonstrated that: 1) the c.1392G>T mutations belongs to class V and II and its complex allele aggravates the aberrant splicing, 2) the c.3909C>G is a class II mutation and the effect on splicing is due to its complex allele, and 3) the familial c.965T>C mutation is a simple polymorphism. This work highlights the importance to study the CFTR mutation at different cellular levels using in silico, in cellulo and in vivo analyses and emphasizes on the effect of complex allele in modulating the basal impact of a single mutation

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Pang, Xiaomeng. „Étude des conséquences de la déficience génétique en ß1,3-galactosyltransférase 6 (ß3GalT6) sur la pathogénie d’une maladie génétique rare, le syndrome d’Ehlers-Danlos (SED)“. Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0190/document.

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Les protéoglycanes (PGs) jouent un rôle important dans de multiples processus cellulaires tels que la prolifération, la différenciation et la migration cellulaires. Les PGs sont constitués d’une protéine porteuse sur laquelle sont fixées de façon covalente des chaînes hétéropolyssacharidiques de glycosaminoglycanes (GAGs). L’initiation de la biosynthèse des GAGs sur les PGs implique une glycosyltransférase, la ß1,3-galactosyltransférase 6 (ß3GalT6) qui catalyse l’addition d’un résidu galactose sur un disaccharide accepteur (Gal-Xyl) fixé au niveau de motifs d’ancrage des GAGs sur la protéine porteuse du PG. Des mutations de la ß3GalT6 ont été récemment associées à une forme pléiotropique du syndrome d’Ehlers-Danlos (SED), un groupe hétérogène de maladies génétiques rares touchant les constituants matriciels des tissus conjonctifs. L’implication de la ß3GalT6 dans la pathogénie du SED n’est cependant pas encore connue à ce jour, point qui sera exploré au cours de ce travail de thèse. Nous avons montré que la mutation du gène B3GALT6 conduit à une diminution de la biosynthèse des GAGs matriciels et membranaires, associée à une réduction de la capacité migratoire des fibroblastes de derme humain issus de patients atteints de SED par rapport aux fibroblastes contrôle, non porteurs de l’altération génétique. Une étude “gain et perte de fonction” a montré que l’extinction du gène B3GALT6 dans des fibroblastes contrôle impacte la biosynthèse des GAGs. De façon complémentaire, la restauration de l’expression de la ß3GalT6 dans les fibroblastes des patients a eu pour conséquences une augmentation du taux de synthèse des GAGs matriciels et membranaires, associée à une augmentation significative de la capacité de migration des cellules équivalente à celle des cellules non déficientes. Les résultats obtenus nous permettent de mieux comprendre le rôle de la ß3GalT6 dans la pathogénie du SED. Ces travaux ciblant la ß3GalT6 peuvent ouvrir la perspective de proposer des stratégies thérapeutiques visant à s’opposer à la perte d’anabolisme des GAGs et au défaut de migration observés dans le SED
Proteoglycans (PGs) play important roles in many physiological processes, including cell proliferation, differentiation and migration. PGs are composed of linear heteropolysaccharide chains, called glycosaminoglycans (GAGs), which are covalently attached to a core protein through a tetrasaccharide linkage. The addition of the third residue (galactose) of the linkage is catalyzed by ß1,3-galactosyltransferase 6 (ß3GalT6), a key glycosyltransferase in GAG initiation. Recently, mutations of ß3GalT6 have been associated to Ehlers-Danlos Syndrome (EDS), a group of rare and severe genetic connective tissue disorders. However, the role of ß3GalT6 defects in EDS pathogeny remains unknown. In my thesis, we showed that ß3GalT6 defective dermal fibroblasts of affected patients exhibited a marked reduction in GAG anabolism associated to a significant delay in wound closure compared to control cells. The ß3GalT6 gain- and loss-of-function studies demonstrated that B3GALT6 gene deletion in control fibroblasts affects the synthesis of GAGs chains. Interestingly, GAG anabolism and cell migration were restored when ß3GalT6 is overexpressed in patient fibroblasts, which could be the starting point to the development of therapeutic strategies against the loss of GAG synthesis and defect of cell migration observed in EDS. This work provides a better understanding of the crucial role of ß3GalT6 in EDS pathogeny

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Jolivet, Benjamin. „Rôle de la β1,3-Galactosyltransférase 6 (β3GalT6) dans la pathogénie d’une maladie génétique rare, les syndromes d’Ehlers-Danlos (SED)“. Thesis, Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0085.

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Les protéoglycanes (PGs) sont des composants majeurs de la matrice extracellulaire et jouent un rôle important dans l’organisation architecturale des tissus conjonctifs et dans la signalisation cellulaire. Les PGs sont composés de chaînes de glycosaminoglycanes (GAGs) attachées de façon covalente à une protéine core par une amorce tétrasaccharidique. L’addition du troisième résidu (galactose) est catalysée par la β1,3-galactosyltransférase 6 (β3GalT6), une enzyme clé de l’initiation de la synthèse des GAGs. Plusieurs études ont mis en évidence la présence de mutations de la β3GalT6 associées à la forme spondylodysplastique du Syndrome d’Ehlers-Danlos (SEDsp), une maladie génétique sévère des tissus conjonctifs et caractérisée par une fragilité des tissus, une hyperlaxité articulaire, une hyperextensibilité et des défauts de cicatrisation de la peau ainsi que des altérations du système musculo-squelettique. L’objectif de ce travail de thèse est de comprendre les conséquences fonctionnelles et structurales des mutations de la β3GalT6 et leur rôle dans la pathogénie du SEDsp, (i) en réalisant une caractérisation moléculaire et fonctionnelle de la protéine recombinante humaine et (ii) en développant un modèle cellulaire déficient en β3GalT6 pour étudier l’impact des défauts génétiques sur les fonctions métaboliques des cellules, en particulier sur la synthèse des GAGs. La première partie du projet vise à la détermination de l’impact des mutations sur la fonction de la β3GalT6. Pour ce faire, nous avons produit dans la bactérie et purifié différentes formes tronquées solubles de la β3GalT6. Les essais enzymatiques ont permis de déterminer les constantes cinétiques KM et kcat de la protéine sauvage. La seconde partie de ce travail de thèse a été de réaliser un modèle cellulaire déficient en β3GalT6 en utilisant la technologie CRISPR/Cas9. Les clones déficients obtenus présentent (i) un très faible niveau d’expression de l’ARNm, (ii) une absence d’activité galactosyltransférase et (iii) un défaut de synthèse des GAGs endogènes ou à partir d’un substrat exogène xylosidique. A partir de ce travail, nous avons acquis une meilleure compréhension de l’implication de la β3GalT6 et du le lien entre la perte de fonction de la β3GalT6 et les conséquences métaboliques et cellulaires de cette déficience génétique. Ces résultats devraient aider les cliniciens dans la prise en charge et le suivi clinique des patients atteints de SEDsp
Proteoglycans (PGs) are major components of cell plasma membranes and extracellular matrix. These macromolecules play an important role in matrix organization of connective tissues and in cell signaling or embryonic and post-natal development. PGs are composed of glycosaminoglycan (GAG) chains covalently attached to a core protein through a tetrasaccharide linkage ßGlucuronic acid-ß1,3-Galactose-ß1,3-Galactose-ß1,4-Xylose-ß1-O-ß. The addition of the third residue (galactose) is catalyzed by the ß1,3-Galactosyltransferase 6 (ß3GalT6), a key glycosyltransferase in GAG initiation. Our group and others discovered that mutations of ß3GalT6 are associated to a spondylodysplastic form of Ehlers-Danlos Syndrome (spEDS), a severe connective tissue disorder characterized by skin and bone fragility, musculoskeletal malformations, delayed wound healing, joint hyperlaxity and intellectual disabilities. The objectives of this project is to understand the functional and structural consequences of ß3GalT6 mutations in the development of spEDS, (i) achieving the molecular and functional characterization of the recombinant human β3GalT6 and (ii) to develop cellular models (as ß3GalT6 KO cells) to study the impact of genetic deficiency on cells metabolism, precisely on GAGs synthesis. The first part of the project is dedicated to the determination of mutation impact on the ß3GalT6 function. For this, we produce and purify several truncated soluble forms of hß3GalT6 in fusion to Maltose Binding Protein. The enzymatic activity tests have determined a KM of 30 µM and a kcat of 0,05 min-1 on wild-type enzyme. ß3GalT6 mutants will be further analyzed using the same approach. The second part of the project is achieving to develop a ß3GalT6 deficient cell model using the CRISPR/Cas 9 technology. Deficient clones obtained present (i) a low level of RNA expression, (ii) an absence of galactosyltransferase activity and (iii) a defect on endogenous GAG synthesis or with exogenous substrate. We also analyze the capacity for WT β3GalT6 and two mutants (Asp207His and Gly217Ser) to restore GAGs synthesis in deficient cells. From this work, we better understand the implication of β3GalT6 in the pathology of spEDS and relationships between ß3GalT6 loss of function, cellular consequences of genetic defect. Those results linked with the severity of spEDS clinical symptoms observed in patients, would help clinicians with management and clinical monitoring of spEDS patients

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Baala, Lekbir. „Cartographie par autozygotie et identification de gènes de maladies rares dans la population marocaine : application aux génodermatoses et à une anomalie de développement cérébral“. Paris 5, 2005. http://www.theses.fr/2005PA05N09S.

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Les maladies génétiques transmises selon le mode autosomique récessif constituent un véritable problème de santé publique au Maroc du fait du taux élevé de consanguinité. Tirant partie de la consanguinité, la cartographie par autozygotie permet de localiser pour les identifier les gènes de ces maladies. Ces puissantes méthodes nous ont permis de localiser et d'identifier les gènes de trois maladies autosomiques récessives : 1) deux génodermatoses dont une forme récessive de dysplasie ectodermique anhidrotique (DEA) et un syndrome associant ichtyose et cholangite sclérosante (NISCH), et 2) un syndrome de microcéphalie avec une agénésie du corps calleux, une craniosténose et un retard mental. Nos travaux ont contribué à mettre en évidence l'importance de l'analyse des maladies génétiques rares dans les populations à fort taux de consanguinité
Recessive autosomal diseases are a major public health problem in Morocco resulting from a high rate if consanguinity. Autozygosity mapping led to the localization and identification of the genes responsible for 3 rare diseases : anhidrotic ectodermal dysplasia (EDA), and a novel described syndrome with ichthyosis and neonatal sclerosing cholangitis (NISCH), and a syndrome with severe microcephaly, corpus callosum agenesis, craniostenosis and mental retardation. Our study reveals the importance of genetic analysis of rare autosomal recessive diseases in the inbred population

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Carmeille, Amandine. „Bases génétiques de la résistance de la tomate à Ralstonia solanacearum : comparaison des races 1 et 3“. Phd thesis, Université de la Réunion, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00546873.

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Une connaissance approfondie de la résistance à R. solanacearum chez la tomate est nécessaire pour lutter efficacement contre le flétrissement bactérien. Les objectifs de ce travail sont d'identifier une source de résistance à la race 3, phylotype II (r3pII), de caractériser les bases génétiques de cette résistance et de les comparer à celles des souches de race 1. L. esculentum var. cerasiforme Hawaii 7996 a été identifié comme la meilleure source de résistance à une souche réunionnaise de r3pII parmi 82 génotypes de Lycopersicon sp. La cartographie des QTLs de résistance à la race 3 a été réalisée sur la descendance F3 issue de Hawaii 7996 x L. pimpinellifolium WVa700 (sensible), durant deux saisons, en étudiant différents critères (symptômes et colonisation bactérienne). Cette étude a montré la présence d'un QTL généraliste à effet majeur et de QTLs critère ou saison spécifiques. La cartographie des QTLs de résistance aux souches réunionnaises de r1pI et r3pII dans la descendance F8 et la comparaison avec d'autres études révèlent une spécificité phylotypiques des QTLs.

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Jabot-Hanin, Fabienne. „Recherche des facteurs génétiques contrôlant la réponse à l’infection par Mycobacterium tuberculosis et le développement d’une tuberculose maladie“. Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCB253/document.

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La tuberculose, causée par Mycobacterium tuberculosis, connaît actuellement une résurgence inquiétante, et l’OMS estime à plus de 10 millions le nombre de nouveaux cas cliniques en 2015 avec environ 1,8 millions de décès dus à la maladie. Environ un tiers de la population mondiale est exposée à M.tuberculosis, et après exposition, la plupart des individus sont infectés par la mycobactérie. La grande majorité (~90%) des individus infectés ne présentera jamais de symptomatologie clinique. Parmi les 10% qui développent la maladie, environ la moitié le fera dans les deux années suivant l’infection, ce qui est en général considéré comme une forme primaire de tuberculose. Les autres patients présenteront leur maladie à distance de l’infection primaire (parfois plusieurs dizaines d’années plus tard) ; il s’agit des formes pulmonaires classiques de l’adulte. Chez l’homme, le rôle de certains facteurs génétiques a été maintenant démontré dans le développement d’une tuberculose active, à la fois la tuberculose pulmonaire de l’adulte et les formes plus disséminées de l’enfant, et aussi dans le contrôle de l’infection tuberculeuse. Cependant, la plus grande part de ces facteurs génétiques reste à identifier. Le premier objectif de ma thèse était d'identifier les facteurs génétiques de l'hôte modulant les phénotypes immunologiques de production d'Interféron gamma in vitro (IGRA) après exposition à M. tuberculosis dans un échantillon de 590 individus ayant été en contact avec un cas avéré de tuberculose dans le Val de Marne, en région parisienne. Puis, dans un second temps, de voir si les facteurs trouvés pouvaient être répliquées dans un échantillon familial d'Afrique du Sud, zone de très forte endémie tuberculeuse. Pour cela, j'ai tout d'abord réalisé des analyses de liaison génétique à l'échelle du génome entier sur plusieurs phénotypes quantitatifs d'IGRA. Celles-ci ont permis de mettre en évidence 2 loci majeurs (p < 10-4) répliqués en Afrique du Sud et liés à la production d'interféron gamma induite pour l’un par le bacille du BCG, et pour l’autre, par la part spécifique de l'antigène ESAT6 de M. tuberculosis (absent de la plupart des mycobactéries environnementales et du BCG), indépendamment de la capacité intrinsèque de réponse aux mycobactéries. La seconde étape a consisté en la réalisation d'une étude d'association sur les régions de liaison ainsi identifiées. Un variant associé au phénotype spécifique de l’ESAT6 (p < 10-5) a ainsi été trouvé, variant contribuant de manière significative au pic de liaison précédemment découvert (p<0.001) et ayant été rapporté comme modulant l’expression du gène ZXDC. Le second objectif de la thèse concernait l’identification de variants génétiques rares sous-jacents à la déclaration d’une tuberculose pulmonaire chez les individus infectés par le bacille. A cette fin, j’ai comparé les exomes de 120 patients tuberculeux à ceux de 136 individus infectés par le bacille mais non malades, tous originaires du Maroc. Cette étude m’a permis d’identifier le gène BTNL2, en bordure de la région HLA, dans lequel près de 10% des patients comportaient un variant rare perte de fonction contrairement aux contrôles qui n’en présentaient aucun
Tuberculosis remains a major public health concern, with approximately 10.4 million new cases and 1.8 million deaths due to the disease in 2015 according to WHO. While an estimated one third of the world population is estimated to be infected with Mycobacterium tuberculosis, only about 10% of infected individuals go on to develop a clinical disease. Among them, half will declare the disease in the 2 years following infection, which is generally considered as primary tuberculosis. The other patients will develop the disease more distant in time of primary infection, sometimes several tens of years latter; these are classical pulmonary forms in adults. In humans, the role of genetic factors have been demonstrated in the development of active tuberculosis, in pulmonary forms as in disseminated forms in childhood, et also in the control of M.tuberculosis infection. Nevertheless, most of these genetic factors remain to identify. The first aim of my PhD was to identify genetic factors controlling in vitro interferon-gamma production phenotypes (IGRA) after exposure to M.tuberculosis in a sample of 590 subjects who were in contact with a proven tuberculous patient in Val-de-Marne, Paris suburbs, and in a second time, to try to replicate the findings in a south African familial sample where the tuberculosis is highly endemic. For this purpose, I first performed genome-wide genetic linkage analysis for several quantitative IGRA phenotypes. They led to identify 2 major loci (p<10-4) replicated in South-Africa and linked to the interferon-gamma production induced by live BCG for the first one, and for the second one, by the specific part of the ESAT6 antigen of M.tuberculosis (absent from most of environmental mycobacteria and from BCG), independently of intrinsic ability to respond to mycobacteria. The second step was an association study in the identified linkage regions. A variant associated to the specific ESAT6 phenotype was found (p<10-5), which was significantly contributing to the linkage peak (p<0.001) and previously reported as eQTL of ZXDC gene. The second objective of my PhD was the identification of rare genetic variants underlying the development of pulmonary tuberculosis in infected individuals. To this end, I compared exome data from 120 tuberculous patients and 136 infected individuals without any clinical symptoms. All of them were from Morocco. This study resulted in the lighting of BTNL2 gene, very closed to the HLA region, in which around 10% of patients had a rare loss of function variant whereas the controls didn’t have any

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Lebreton, Amandine. „Évaluation de la résistance de cultivars de soya à plusieurs races de Phytophthora sojae“. Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26201.

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La pourriture phytophthoréenne causée par Phytophthora sojae est une des principales maladies affectant la culture du soya au Canada. Les moyens de lutte actuellement utilisés sont le traitement des semences à l’aide de fongicides et l’utilisation de cultivars possédant une résistance partielle multigénique ou un gène majeur de résistance (Rps). Dans ce contexte, les semenciers souhaitent pouvoir caractériser leurs lignées quant à leur niveau de résistance/susceptibilité face aux différentes races de P. sojae. Ce projet avait ainsi pour objectif d'exploiter une méthode d'inoculation permettant de discriminer de façon claire, rapide et reproductible, la réponse des lignées à P. sojae en lien avec la virulence des races. Nos résultats ont démontré qu'une infection par zoospores dans un système de culture hydroponique présentait plusieurs avantages par rapport à d’autres techniques d’inoculation utilisées. Cette méthode permet non seulement d’identifier les cultivars porteurs de gènes de résistance Rps, mais aussi potentiellement de mettre en évidence les cultivars à résistance racinaire.

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Dubé, Marie-Pier. „Étude de la diversité génétique au sein des génomes nucléaire et chloroplastique chez les cinq races connues du Striga gesnerioides, une plante parasite d'importance mondiale“. Thesis, Université Laval, 2009. http://www.theses.ulaval.ca/2009/26425/26425.pdf.

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La présente recherche avait pour but de révéler la diversité génétique qui existe au sein et entre différentes populations d’Afrique de l’Ouest du parasite épirhize Striga gesnerioides. Cette plante parasite plusieurs espèces appartenant à différentes familles de dicotylédones, dont le niébé (Vigna unguiculata), une légumineuse alimentaire constituant la majeure partie des protéines retrouvées dans la diète de plusieurs populations rurales des zones semi-arides d’Afrique de l’Ouest. Certains cultivars résistants ont déjà été identifiés et sont utilisés dans les programmes d’amélioration variétale. Il existe cependant plusieurs biotypes, ou races physiologiques, de S. gesnerioides, lesquels diffèrent quant à leur virulence. En utilisant trois types de marqueurs moléculaires différents, soit des marqueurs AFLP, ISSR et cpSSR, nous avons mis en évidence la quasi-absence de variabilité au sein des populations de Striga étudiées, ainsi que la très faible diversité qui existe entre les différentes populations du parasite. Nous n’avons pas non plus trouvé de marqueurs permettant de discriminer entre les races. Il semble exister une certaine structure dans la distribution géographique des populations, mais aucun groupe monophylétique n’a été obtenu sur une base « raciale », indiquant que la virulence ne joue pas encore un rôle dans leur différentiation. Quelques hypothèses ont été émises pour expliquer la faible diversité et l’absence de marqueur de races, dont le mode de reproduction autogame du parasite, ainsi qu’une origine probablement récente de la forme de Striga gesnerioides parasitant le niébé.
The goal of the present study was to reveal the genetic diversity within and among different West African populations of the root parasite Striga gesnerioides. This plant parasitizes many species from different dicotyledonous families, including cowpea (Vigna unguiculata), an important legume crop and the major dietary protein source for many people of the semi-arid regions of West Africa. Some resistant cowpea varieties have been identified and are used in breeding programs. However, based on host-parasite interactions in the field, various races of S. gesnerioides attacking cowpea have been identified. Using three different types of molecular markers, AFLP, ISSR and cpSSR, we showed that there is almost no genetic variability within populations. The variability between the populations was also extremely low and did not allow discrimination of the five races. A few populations were more closely related, and there was a certain geographical structure but no “racial” clustering could be seen, enhancing the fact that virulence is not yet involved in the genetic differentiation process. Possible causes of the extremely low level of genetic variability seen in S. gesnerioides are proposed including the autogamous mode of reproduction of the parasite and the hypothesis that the cowpea strain has only quite recently arisen.

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Kim, Artem. „Exploration de l’interaction entre variants rares et communs dans la susceptibilité génétique à holoprosencéphalie“. Thesis, Rennes 1, 2020. http://www.theses.fr/2020REN1B019.

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Les maladies génétiques complexes présentent une étiologie impliquant plusieurs facteurs génétiques encore mal compris. L’identification de ces facteurs nécessite une meilleure interprétation du rôle des variants génétiques identifiés par le séquençage haut-débit dans le cadre clinique. Mes travaux de thèse concernent l’étude d’holoprosencéphalie (HPE) - une pathologie cérébrale extrêmement sévère, associée à un rendement diagnostique très faible due à sa complexité génétique. L’objectif de ma thèse est de préciser les mécanismes génétiques impliqués dans l’HPE et de proposer des nouvelles approches bio-informatiques pour améliorer le diagnostic des maladies génétiques complexes. Au cours de ma thèse, j’ai tout d’abord identifié et décrit pour la première fois des cas d’HPE oligogénique, causés par un effet cumulatif de plusieurs variants rares agissant de manière hypomorphe dans les gènes liés à la voie Sonic Hedgehog (SHH). Ces travaux ont démontré l’importance de considérer l’effet combiné de plusieurs mutations lors du diagnostic des patients. Par la suite, j’ai démontré l’impact pathogène des mutations synonymes du gène SHH sur la traduction : par introduction des codons possédants les propriétés biochimiques différentes, ces variants modifient la capacité de la protéine à se replier correctement. Ces résultats indiquent que les mutations synonymes peuvent avoir un rôle majeur dans l’étiologie des maladies génétiques. Les travaux de ma thèse contribuent à la compréhension de l’architecture génétique complexe de l’HPE et proposent de nouvelles méthodes d’analyse des mécanismes génétiques des maladies complexes, notamment l’hérédité oligogènique et l’impact des variants synonymes. A terme, ces résultats devraient permettre de réduire l’errance diagnostique et d’améliorer la prise en charge des patients atteints des pathologies génétiques encore mal comprises
The etiology of complex genetic disorders involves multiple genetic factors that are still poorly understood. Identification of these factors requires a better clinical interpretation of genetic variants identified by high-throughput sequencing. My thesis concerns the study of holoprosencephaly (HPE) - an extremely severe cerebral pathology associated with a very low diagnostic yield due to its genetic complexity. The objective of my thesis is to elucidate the genetic mechanisms underlying HPE and to propose novel bioinformatic strategies of pathogenic variant interpretation in complex genetic disorders. During my thesis, I first identified and described cases of oligogenic HPE resulting from a joint effect of several rare hypomorphic variants in genes related to the Sonic Hedgehog (SHH) pathway. This work has shown the importance to consider the combined effect of several mutations in molecular diagnosis of complex genetic disorders. Second, I demonstrated the pathogenic impact of synonymous mutations in the SHH gene on translation: by introducing codons with different biochemical properties, these variants modify the capacity of the protein to fold correctly. These results indicate that synonymous mutations may play a major role in etiology of genetic disorders. Overall, my thesis contributes to the understanding of complex genetic architecture of HPE and proposes novel analytical methods to investigate the genetic mechanisms underlying complex disorders, such as oligogenic inheritance and synonymous variants. Ultimately, these results should help avoid misdiagnosis and improve genetic counseling in human disorders that remain to be resolved

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Le, Guennec Kilan. „Variants rares et analyse d'exomes : application à la maladie d'Alzheimer du sujet jeune“. Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMR148/document.

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L’avènement du séquençage haut débit permet actuellement d’étudier et d’analyser la part de lacomposante génétique des maladies complexes médiée par les variants rares. Cependant, leurinterprétation représente un défi majeur. En effet, le séquençage de milliers d’exomes et degénomes a révélé la complexité du polymorphisme humain et notamment la surreprésentation devariants rares. Et malgré le développement de logiciels d’analyse ainsi que de différentes bases dedonnées, la priorisation des variants rares reste difficile. Dans le cadre de cette thèse, nous avons focalisé nos analyses sur les variations génétiques rares impliquées dans la maladie d’Alzheimer (MA). D’un point de vue génétique, la MA répond dans une majorité des cas à un déterminisme multifactoriel mais une minorité des cas sont des formes précoces à transmission autosomique dominante. La caractérisation des gènes PSEN1, PSEN2 et APP responsables des formes mendéliennes de MA a permis de formuler l’hypothèse de la cascade amyloïde en plaçant le peptide amyloïde (Aβ) au centre du processus physiopathologique. Afin de détecter de nouveaux facteurs de risque génétique dans la survenue de la MA, nous avons réalisé une étude d’association à partir de données de séquençage d’exomes de 522 cas atteints de formes précoces de MA et 584 contrôles. Les premières analyses ont porté sur les variants mononucléotidiques ainsi que les courtes insertions/délétions et ont permis de mettre en évidence un enrichissement en variants rares prédits délétères dans le gène ABCA7 chez les individus malades. Notre attention s’est ensuite portée sur les variations du nombre de copies (CNVs). L’absence de récurrence à l’échelle d’un gène nous a amené à travailler sur une liste de gènes. En nous focalisant sur l’hypothèse amyloïdergique, nous avons construit une liste de 342 gènes impliqués dans le métabolisme et la toxicité du peptide Aβ. Grâce à cette stratégie, nous avons ainsi réussi à mettre en évidence un enrichissement de CNVs rares intersectant ce réseau centré sur le peptide Aβ. Le résultat majeur de cette étude de CNVs a été la mise en évidence d’une duplication du locus 17q21.31 chez 5 patients atteints d’une maladie neurodégénérative similaire à une maladie d’Alzheimer. Les patients porteurs présentent un diagnostic clinique de MA, des biomarqueurs et une imagerie métabolique en faveur d’une neurodégénérescence de type Alzheimer. En revanche, l’imagerie amyloïde et l’analyse neuropathologique n’ont pas révélé de pathologie amyloïde et sont donc en faveur d’une tauopathie pure. L’étude des CNVs a également révélé une délétion partielle du gène PSEN1, emportant les exons 9 et 10, pour laquelle nous avons pu réaliser des études fonctionnelles. Nous avons ainsi pu déterminer que la protéine mutante favorisait la production de peptides amyloïdes plus longs, ces derniers étant des médiateurs majeurs de la neurotoxicité d’Aβ
Next-generation sequencing allows studying and analyzing the genetic component part of complexdiseases mediated by rare variants. However, their interpretation represents a major challenge.Indeed, the sequencing of thousands of exomes and genomes revealed the human polymorphismcomplexity and in particular the overrepresentation of rare variants. Despite the development ofsoftwares and variant databases, the prioritization of rare variants remains arduous. My thesis subject was focused on the involvement of rare variants in Alzheimer's disease (AD). From a genetic point of view, AD is caused, in most cases, by a multifactorial determinism, but a minority of cases are autosomal dominant early-onset forms (ADEOAD). The characterization of mutations in the PSEN1, PSEN2 and APP genes as a cause of these Mendelian forms of AD led to the formulationof the amyloid cascade hypothesis, stating that the amyloid-β peptide (Aβ) is triggering the pathophysiological process. In order to detect new genetic risk factors involved in AD, we performed an association study using exome sequencing data from 522 cases with early-onset Alzheimer Disease and 584 controls. The first analyzes focused on single nucleotide variants and short insertions / deletions, and revealed an enrichment in cases of variants that are predicted to be deleterious in the ABCA7 genes. We then then focused on copy number variations (CNVs). The lack of recurrence at the gene-level incited us to work on a gene list. By focusing on the amyloidogenic hypothesis, we built a list of 342 genes involved in the metabolism and toxicity of the Aβ peptide. Thanks to this strategy, we found an enrichment of rare CNVs intersecting this Aβ network in cases.The main result of this CNV study was the identification of a duplication of the 17q21.31 locus in 5patients with a neurodegenerative disease similar to Alzheimer's disease. These patients have aclinical diagnosis of AD, as well as biomarkers and metabolic imaging consistent with an ADneurodegeneration. However, amyloid imaging and neuropathological analysis did not reveal anyamyloid pathology, and were therefore pointing to a pure tauopathy. This CNV study also revealed a partial deletion of the PSEN1 gene, overlapping exons 9 and 10, for which we performed functional studies. We demonstrated that the mutant protein enhanced the production of longer amyloid peptides, the latter being major mediators of Aβ neurotoxicity

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Rivas-Platero, Gonzalo Galileo. „Effets de fondation et différenciation génétique aux échelles continentale et locale chez Mycosphaerella fijiensis, champignon responsable de la maladie des raies noires du bananier“. École nationale supérieure agronomique (Montpellier), 2003. http://www.theses.fr/2003ENSA0013.

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Lacoste, Deixonne Caroline. „Apport du séquençage haut débit dans l'amélioration de la prise en charge des maladies monogéniques“. Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM5062/document.

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La diffusion du séquençage haut débit (ou NGS pour Next Generation Sequencing) représente un tel changement d’échelle par rapport aux méthodes classiques de séquençage que les indications et l’organisation du diagnostic moléculaire s’en trouvent profondément modifiées. Le NGS permet à la fois de raccourcir le temps d’analyse et de rendu de résultat et d'élargir considérablement le nombre de gènes testés. Il promet donc d’augmenter la proportion de diagnostics posés et de faciliter l'identification de nouveaux variants et de nouveaux gènes impliqués en pathologie. Cependant dans tous les cas, il génère une quantité de données importante, données qui doivent être analysées et interprétées à l’aide d’outils bioinformatiques spécifiques.Dans la première partie de ce travail, les stratégies existantes ainsi que les difficultés et les enjeux du séquençage haut débit pour le diagnostic moléculaire des maladies génétiques sont discutés. Dans la deuxième partie, la mise en place et la validation technique de cette approche diagnostique sont décrites au sein du laboratoire de Génétique Moléculaire de la Timone à Marseille et illustrées par trois exemples concrets de diagnostics moléculaires posés grâce à la technique de séquençage à haut débit. Dans le domaine spécifique des maladies rares, ces nouvelles technologies sont porteuses d’un réel espoir pour les patients atteints de maladie génétique, permettant d'améliorer globalement leur prise en charge et d'accélérer les progrès dans le domaine de la recherche
The diffusion of Next Generation Sequencing (NGS) technologies induces an important change that modifies molecular diagnostics indications and prompts laboratories to re-think their diagnostic strategies, up-to-now based on Sanger sequencing routine. Several high throughput approaches are available from the sequencing of a gene panel, to a whole exome, or even a whole genome. In all cases, a tremendous amount of data are generated, that have to be filtered, interpreted and analyzed by the use of powerful bioinformatics tools.In part 1, existing strategies and the difficulties and challenges of high-throughput sequencing for molecular diagnosis in genetic diseases are discussed. In part 2, the set up and the technical validation of this diagnostic approach in the Molecular Genetics’ Laboratory of the Timone Hospital in Marseille is presented and illustrated by 3 examples of complex diagnostics solved thanks to NGS. NGS promises to shorten significantly the time of analysis and results reporting, and to expand the number of tested genes. It also promises to increase the proportion of positive diagnoses. Finally, the NGS can identify new variants and new genes involved in human pathology, thus will globally improve patient clinical care

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Mambu, Mambueni Hendrick. „Identification de nouveaux variants rares associés à la spondyloarthrite par séquençage haut-débit“. Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2022. http://www.theses.fr/2022UPASL064.

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La spondyloarthrite (SpA) est une maladie multifactorielle avec une héritabilité estimée à plus de 90%, principalement en lien avec le HLA-B27. L'ensemble des facteurs de susceptibilité identifiés, incluant HLA-B27, expliquent moins du tiers de l'héritabilité. L'implication de variants rares pourrait expliquer une partie de cette héritabilité manquante. L'objectif de ce travail était d'identifier des variants rares associés à la SpA via une approche combinant analyses familiales et séquençage haut-débit. D'abord, nous avons séquencé une région de 1,4 Mb significativement liée à la SpA en 13q13 chez 71 patients et 21 témoins sains appartenant à des familles avec un score de liaison élevée dans cette région. Nous avons identifié un variant rare dans le gène FREM2 présent chez 9 malades d'une famille fortement liée à la région et non retrouvé dans d'autres familles ou cas isolés de SpA. Nous avons ensuite séquencé l'exome de 48 malades venant de 20 familles multiplex. Malheureusement, nous n'avons pas observé de variants récurrents entre les familles. Puis, nous nous sommes concentrés sur un deuxième pic de liaison génétique, déjà connu, sur le chromosome 9. L'étude de la famille la plus liée à cette région, qui comprend 12 patients, a conduit à l'identification de plusieurs variants rares codants ségrégeant avec la maladie. Cependant les études ultérieures ont montré des fréquences alléliques de ces variants équivalentes entres les cas et les témoins. Enfin, le séquençage du génome entier de 413 patients issus de 76 familles multiplex avec 4 malades ou plus a été réalisé. Nous avons identifié 1203 variants rares, codants et non synonymes et partagés par au moins tous les membres atteints d'une famille. Les analyses de validation génétique et fonctionnelle de ces variants sont en cours, tout comme l'analyse des variants non-codants. En conclusion, ces différentes approches suggèrent une importante hétérogénéité génétique de la SpA et soulignent également la difficulté de confirmer l'implication de variants rares dans les maladies complexes
Spondyloarthritis (SpA) is a multifactorial disease with an estimated heritability of over 90%, mainly related to HLA-B27. All identified susceptibility factors, including HLA-B27, explain less than one third of the heritability. The involvement of rare variants could explain part of this missing heritability. The aim of this work was to identify rare variants associated with SpA via a combined family analysis and high-throughput sequencing approach. First, we sequenced a 1.4 Mb region significantly linked to SpA at 13q13 in 71 patients and 21 healthy controls from families with a high linkage score in this region. We identified a rare variant in the FREM2 gene present in 9 patients from a family with high linkage to the region and not found in other families or isolated cases of SpA. We then sequenced the exome of 48 patients from 20 multiplex families. Unfortunately, we did not observe any recurrent variants between families. We then focused on a second, previously known genetic linkage peak on chromosome 9. The study of the family most linked to this region, which includes 12 patients, led to the identification of several rare coding variants segregating with the disease. However, subsequent studies have shown equivalent allelic frequencies of these variants between cases and controls. Finally, whole genome sequencing of 413 patients from 76 multiplex families with 4 or more patients was performed. We identified 1203 rare, coding, non-synonymous variants shared by at least all affected family members. Genetic and functional validation analyses of these variants are underway, as is the analysis of non-coding variants. In conclusion, these different approaches suggest significant genetic heterogeneity in SpA and also highlight the difficulty of confirming the involvement of rare variants in complex diseases

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Bouyer, Claire. „Variabilité phénotypique du développement musculaire chez le bovin : analyse fine de la régulation du gène GDF8 codant la myostatine“. Thesis, Limoges, 2014. http://www.theses.fr/2014LIMO0054/document.

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La myostatine, un membre de la superfamille TGF-β (Transforming growth factor-beta) est un régulateur négatif de la croissance et du développement musculaire. Depuis sa découverte en 1997, le gène myostatine a été intensément étudié de par ses applications potentielles bénéfiques dans les domaines de l’élevage et médical. Les mutations pertes de fonctions qui affectent la fonction de la myostatine ou celles qui réduisent son expression conduisent à une hypertrophie musculaire, alors que celle qui engendre une surexpression de la myostatine engendre une réduction importante de la masse musculaire. Nous avons identifié un allèle inattendu du gène myostatine qui est responsable de l’augmentation de la masse musculaire chez la race bovine Bonde d’Aquitaine. Dans le muscle, cet allèle est fortement exprimé conduisant à la formation d’un transcrit myostatine aberrant avec un codon STOP prématuré de la traduction en plus d’une quantité résiduelle correctement épissé. Ce profil d’expression qui résulte d’une mutation intronique leaky par rapport à l’activité du splicéosome, contribue à l’établissement d’une hypertrophie modérée qui caractérise la race bovine Blonde d’Aquitaine. Cette découverte est importante dans le domaine de la génétique de l’élevage et potentiellement dans le domaine médical. Elle permet de concilier à la fois le bien être de l’animal et la production qualitative et quantitative de la viande. Par ailleurs, le mécanisme est susceptible d’être exploité pour une possible application pour soigner certaines maladies musculaires humaines via une manipulation appropriée des pré-ARNm du gène myostatine
Myostatin, a member of the TGF- β (Transforming growth factor-beta) superfamily, functions as a negative regulator of skeletal muscle development and growth.Since its discovery in mice in 1997, the myostatin gene has been extensively investigated considering the potential benefits of enhancing muscle growth in clinical and agricultural settings. Loss-of-function mutations which impair myostatin function or those which knockdown myostatin gene expression, result in muscle hypertrophy often referred to as ‘‘double-muscling’’ whereas myostatin overexpression induces profound muscle loss. Here, we identified an unexpected mutation in the myostatin gene that is responsible for increasing muscle mass in Blonde d'Aquitaine cattle breed. In skeletal muscle, the mutant allele was highly expressed leading to an abnormal transcript with a premature termination codon and to residual levels of a correctly spliced transcript. This expression pattern, caused by a leaky intronic mutation with regard to spliceosome, could contribute to the moderate muscle hypertrophy in this cattle breed. This finding is of importance for genetic counseling for meat quantity and quality in livestock production and possibly to manipulate myostatin pre-mRNA in human muscle diseases

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Saad, Mohamad. „Méthodes statistiques et stratégies d'études d'association de phénotypes complexes : études pan-génomiques de la maladie de Parkinson“. Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1657/.

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Mon travail de thèse s'intéresse aux méthodes statistiques et stratégies d'étude de la composante génétique de maladies complexes chez l'homme et spécifiquement de la Maladie de Parkinson (MP). Ces travaux sont principalement développés dans le cadre d'études d'association pan-génomiques dans deux contextes : détection de variants fréquents et détection de variants rares. Le criblage du génome entier (GWAS) est une stratégie d'étude optimale à condition de bien contrôler les niveaux des erreurs de type I et de type II. En effet, un grand nombre de tests statistiques sont réalisés ; des problèmes de stratification de population sont possibles et leurs effets doivent être contrôlés. Par ailleurs, malgré leurs tailles d'échantillon relativement importantes, les études GWAS, basées sur le test simple-marqueur, peuvent s'avérer individuellement peu puissantes pour détecter des variants génétiques fréquents à effets faibles. L'utilisation des tests multi-marqueur peut optimiser l'utilisation de la variabilité génétique et donc augmenter la puissance des études GWAS. Je me suis intéressé à l'étude de ces tests et spécifiquement le test " SNP-Set " basé sur la méthode statistique de noyau et le test haplotypique. J'ai étudié les aspects théoriques de ces tests et j'ai évalué leurs propriétés statistiques dans nos données empiriques de MP. Ainsi pour nos analyses de MP, j'ai développé des techniques d'imputations et de méta-analyses afin d'augmenter la couverture de la variabilité génétique et la taille d'échantillon. L'analyse d'association pour des variants rares présente plusieurs défis. Le test d'association simple-marqueur ne permet pas d'étudier tels variants et le coût des analyses à grande échelle de données de séquence reste prohibitif pour l'étude de maladies complexes. Notre design d'étude est une approche alternative qui repose sur la combinaison de données publiques de séquence aux données GWAS. Différents tests d'association pour l'étude de variants rares ont été récemment proposés mais leurs propriétés statistiques sont à ce jour mal connues. Par ailleurs, à l'échelle pan-génomique, les erreurs de type I et de type II de ces méthodes peuvent être influencées par certains facteurs comme la longueur du gène, l'hétérogénéité allélique dans le gène, le LD entre SNPs, le chevauchement entre gènes et la corrélation SNPs fréquents et maladie. J'ai évalué les propriétés statistiques de plusieurs de ces méthodes dans des données simulées et aussi dans nos données de MP. Nous montrons que plusieurs méthodes, basées sur le modèle linéaire mixte, sont mathématiquement équivalentes et que certaines sont des cas particuliers d'autres. En conclusion, nous avons développé des stratégies et méthodes d'analyse, combinant des approches complémentaires (Maladie commune-variant fréquent vs Maladie commune -variant rare) dans le but d'optimiser la caractérisation de la composante génétique de MP en particulier et de maladies complexes en générale
My thesis has focused on statistical methods and strategies to study the genetic components of complex human traits and especially of Parkinson's Disease (PD). My work was developed mainly in two contexts of genome wide association studies (GWAS): the detection of common variants and the detection of rare variants. GWAS is an optimal approach in which we have to control for the type I error and the type II error rates. Indeed, a large number of tests are performed. In addition, we must control for potential population stratification problems. Despite the large sample sizes in recent GWASs based on the single-marker test, they may have individually low power to detect common variants with small effects. The use of the multi-marker test may optimize the coverage of genetic variability and thus increase the power of GWAS. I have focused on the study of these tests, especially the "SNP-Set" test based on kernel machine regression and the haplotypic test. I studied the theoretical aspects of these tests and I evaluated the statistical properties in our empirical data for PD. In addition, in our analyses for PD, I developed imputation and meta-analysis techniques to increase the coverage of the genetic variability and the sample size. Association analysis for rare variants faces several challenges. The single marker test is not powerful to detect such variants and the cost of whole-genome sequence analyses for complex traits is still prohibitive. Our design is a cost-effective alternative which is based on the joint use of public sequence data and GWAS data. Several new tests have been proposed but, to date, their statistical properties are still unclear. On the genome-wide level, the type I error and the type II error rates may depend on several factors as gene length, allelic heterogeneity in the gene, LD between SNPs, overlap between genes and the correlation between the common variants and the trait. I evaluated the statistical properties of several methods in simulated data and also in our GWAS PD data. We show that several methods, based on the linear mixed model, are mathematically equivalent and some are special cases of others. In conclusion, we developed strategies and analytical methods which combine complementary approaches (Common Disease-Common Variant versus Common Disease-Rare Variant) to optimize the characterization of the genetic components of PD in particular and of complex traits in general

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Beveraggi, André. „Etude des interactions hôte-parasite chez les bananiers sensibles et résistants inoculés par "Cercospora fijiensis" responsable de la maladie des raies noires“. Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20264.

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La maladie des raies noires causee par c. Fijiensis (m. Fijiensis) constitue l'un des principaux facteurs limitants de la culture des bananiers (aaa), plantains (aab) et autres bananes a cuire, dans les principales zones de production intertropicales. Les recherches, actuellement menees en relation etroite avec le programme d'amelioration genetique, ont pour objectif une meilleure connaissance des interactions hote-parasite. Trois niveaux de comportements vis-a-vis de la maladie: sensible, s; partiellement resistant, pr; tres resistant, tr, avec blocage des premiers stades de l'infection, caracterisent l'ensemble des varietes sauvages ou cultivees (aa, aaa, aab, abb). Les differents travaux utilisent un modele experimental h-p (controle de l'infection) comprenant 3 cultivars representatifs de chaque niveau de comportement: g. Naine, s; fougamou, pr; yangambi km5, tr. Une analyse des tissus sains et de la dynamique de l'infection a ete realisee. Les observations de nature biochimique et cytologique (micr. Optique et electronique, fluorescence), permettant une analyse fine a l'echelle cellulaire, mettent en evidence deux interactions distinctes. Le comportement pr apparait etre lie en partie a l'existence d'une composante preformee fongitoxique de nature polyphenolique. Cette composante est tres reduite chez le cultivar tr pour lequel il est mis en evidence un mecanisme actif de defense induit juste apres la penetration stomatique

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Dion, Camille. „Dynamiques épigénétiques du macrosatellite D4Z4 par la protéine SMCHD1 dans deux pathologies rares : exploitation du modèle IPSCs“. Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0191.

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La dystrophie Facio-Scapulo-Humérale (FSHD) est caractérisée par un affaiblissement asymétrique des muscles de la face, de la ceinture scapulaire et des bras. Dans 95% des cas (FSHD1), elle est liée à la contraction d’un élément macrosatellite en 4q35, D4Z4. Dans les 5% des cas qui ne présentent pas de contraction de D4Z4 (FSHD2), des mutations dans le gène SMCHD1 sont retrouvées. Des mutations dans ce gène sont aussi associées à un syndrome développemental très rare, le syndrome de Bosma (BAMS). Les individus présentent des anomalies cranio-faciales mais aucun signe musculaire.Nous avons développé une méthode pour l’analyse de la méthylation de D4Z4 associant modification de l’ADN au bisulfite de sodium et séquençage à haut débit. Nous observons une hypométhylation marquée chez les patients FSHD2 et BAMS au niveau de la partie proximale de cet élément. L’étude de la méthylation au cours de la reprogrammation de fibroblastes primaires en cellules souches pluripotentes induites montre que D4Z4 est reméthylé de façon spécifique dans les cellules contrôles et FSHD1 mais est peu modulée dans les cellules FSHD2 et BAMS. Cette méthylation élevée est une caractéristique de la pluripotence et implique SMCHD1. La reméthylation ne dépend pas non plus de la mémoire épigénétique héritée des fibroblastes ni du nombre de répétitions D4Z4. Ces résultats suggèrent un mécanisme de régulation dynamique. L’hypométhylation de D4Z4 n’est pas observée lors de l’invalidation somatique du gène indiquant que SMCHD1 est impliqué dans la mise en place de la méthylation et non sa maintenance.SMCHD1 est donc impliqué dans la mise en place de la méthylation de D4Z4 dans les cellules pluripotentes
Facio-Scapulo-Humeral Dystrophy is characterized by the involvement of specific facial, scapulo-humeral and anterior foreleg muscles. In 95% of cases (FSHD1) the disease is associated with a reduction of a macrosatellite element, D4Z4, at the 4q35 locus. In the 5% remaining cases (FSHD2), there is no D4Z4 contraction and patients carry mutations in the SMCHD1 gene. Mutations in SMCHD1 are also involved in a very rare developmental syndrome called Bosma Arhinia Microphtalmia syndrome (BAMS) characterized by cranio-facial abnormalities but no muscular dystrophy.To analyze D4Z4 methylation we developed an approach based on the Sodium Bisulfite treatment method followed by high-throughput sequencing. We showed a significant hypomethylation in the proximal region of D4Z4 in FSHD and BAMS patients compared to controls. Our methylation analysis in primary fibroblasts and corresponding human induced pluripotent stem cells showed that D4Z4 is specifically remethylated upon reprogramming in FSHD1 cells but not in SMCHD1-mutated cells. The high methylation level is a feature of pluripotency likely dependent on SMCHD1. Strikingly, hypomethylation is not observed in somatic cells invalidated for SMCHD1 suggesting a key role for this factor in de novo the methylation. D4Z4 methylation pattern does not depend on the epigenetic memory inherited form donor cells and on the number of the D4Z4 copies and it is a tightly regulated process.In conclusion, SMCHD1 plays a role in the D4Z4 methyl mark deposition at the pluripotency state

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Antonio, Marie de. „Statistiques et modèles de survie pour améliorer la connaissance d’une maladie rare, la dystrophie myotonique The DM-Scope registry: a rare disease innovative framework bridging the gap between research and medical care Unraveling the myotonic dystrophy type 1 clinical spectrum: a systematic registry-based study - Implications for disease classification“. Thesis, Sorbonne université, 2020. http://www.theses.fr/2020SORUS096.

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La dystrophie myotonique (DM) est considérée comme l'une des maladies neuromusculaires les plus complexes. Bien que les travaux de recherche de ces 30 dernières années aient permis de mieux comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents, la nature de l'anomalie génétique hors norme, son expression multisystémique et son large spectre clinique ne permettent pas, à l'heure actuelle, une prise en charge optimale des patients. Mon travail a eu pour but d'approfondir les connaissances et de préciser l'histoire naturelle de cette maladie rare. La première partie du manuscrit est consacrée à la présentation de l'observatoire DM-Scope, sur lequel s'appuie tout mon travail de thèse. Après la description du concept, du fonctionnement et de la plateforme de recueil, les caractéristiques de la cohorte DM1, à partir de laquelle les analyses ont été réalisées, sont présentées : spectre clinique couvert, atteinte multisystémique, corrélations génotype/phénotype, interrelations entre les symptômes et comparaison à la dystrophie myotonique de type II (DM2). Ensuite, dans une deuxième partie, nous abordons les avancées majeures obtenues dans les DM grâce à DM-Scope et aux analyses réalisées pendant ma thèse : (i) précision de l'histoire naturelle de la maladie, notamment avec la proposition d'une nouvelle classification ; (ii) mise en exergue de facteurs déterminants du phénotype comme le genre, la taille de la mutation ou les interrelations entre les symptômes. Ces travaux ont conduit à des recommandations de soins, notamment pour la transition enfants-adultes mais aussi la validation de critères d'inclusion importants pour les essais cliniques comme le genre. DM-Scope permet d'accéder à des échantillons biologiques pour des études de recherche fondamentale et valider de nouvelles approches thérapeutiques. Il est aujourd'hui un leader à l'international et un outil incontournable dans la recherche translationnelle dans la DM. Ce concept transférable à n'importe quelle autre population, peut être utilisé pour la prise en charge d’autres maladies rares. Enfin, le développement d'un modèle de survie construit à partir de la cohorte DM de l'observatoire est présenté. Ce modèle a trois spécificités : (i) il est applicable en grande dimension, à des cas comme DM-Scope, où l'on a un nombre important de variables; (ii) il prend en compte les risques compétitifs, lorsque les patients sont exposés simultanément à plusieurs évènements. Dans notre observatoire, l'étude des décès de cause respiratoire est biaisée sans la prise en compte des évènements concurrents tels que le décès de cause cardiaque; (iii) il modélise l'hétérogénéité entre les groupes de patients (effets centres), potentiellement due à une prise en charge différente. L'analyse des données de DM-Scope nécessite cette spécificité issue des modèles à fragilité car l'observatoire est multicentrique (55 centres). Le modèle est transférable et applicable à d'autres données car de plus en plus de bases sont de grandes dimensions, la majorité des analyses de survie ont une censure liée à la survenue de l'événement d'intérêt et les études multicentriques sont de plus en plus communes
Myotonic dystrophy (DM) is considered one of the most complex neuromuscular diseases. Although research work over the past 30 years has permitted a better understanding of its underlying molecular mechanisms, the unusual nature of its genetic anomalies, its multisystemic expression and its broad clinical spectrum do not allow, at the moment, optimal patient management. The purpose of my work was to deepen our knowledge of this rare disease and to clarify its natural history. The first part of my manuscript is dedicated to the presentation of the DM-Scope Registry, on which all my thesis work is based. After the description of the concept, the functioning and the data collection platform, the manuscript features the characteristics of the DM1 cohort, from which our analyses were conducted : the clinical spectrum covered, multisystemic impairment, genotype/phenotype correlations, interrelations between symptoms and comparison to myotonic dystrophy type II (DM2). In the second part, we focus on the major progress achieved through the existence of DM-Scope and the analyses conducted during my thesis: (i) detailing the natural history of the disease, in particular proposing a new classification; (ii) highlighting the phenotype’s determining factors such as gender, mutation size, interrelations between symptoms. This work has led to recommendations for care, in particular for the transition from child to adult, but also the validation of important inclusion criteria for clinical trials such as gender. DM-Scope provides access to available biological samples for basic research studies and validates new therapeutic approaches. DM-Scope is now a worldwide leader and an essential tool in translational research in DM. The DM-Scope concept can be transferred to any other population and can be used for care management in other rare diseases. Finally, we present the development of a survival model built from the DM-Scope cohort. This model has three specificities: (i) it is applicable to high dimensional data, in such cases as DM-Scope, where there is a large number of measurements; (ii) it takes into account competitive risks, when patients are simultaneously exposed to several events. In our registry, the study of respiratory-related deaths is biased if competing events such as heart disease deaths are not taken into account ; (iii) it models the heterogeneity between patient groups probably due to divergent care, called \og centres effects \fg{}. DM-Scope data analysis requires such specificity of frailty models due to its multicentric coverage (55 centres). This model can be transferred and applied to other data, considering the following : more and more large-scaled registries are being used ; a majority of survival analyses includes censorship caused by the occurrence of the event of interest ; multicentre studies have become increasingly common

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Delahaye-Sourdeix, Manon. „Moving beyond Genome-Wide Association Studies“. Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10238.

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Les études d'association à grande échelle consistent à étudier la corrélation de plusieurs millions de polymorphismes nucléotidiques avec un risque de cancer chez des milliers d'individus, sans avoir besoin de connaissances préalables sur la fonction biologique de ces variants. Ces études ont été utiles pour établir des hypothèses étiologiques et comprendre l'architecture génétique sous-jacente de plusieurs maladies humaines. Cependant, la plupart des facteurs héréditaires de ces maladies restent inexpliqués. Une partie de cette variation pourrait venir de variants rares qui ne sont pas ciblés par les puces de génotypage actuelles ou encore de variants avec un effet plus modéré voire faible pour lesquels une détection par les études d'association actuelles n'est pas envisageable. Dans ce contexte et comme illustré dans cette thèse, les récentes études d'association peuvent maintenant servir de point de départ pour de nouvelles découvertes, en mettant en place des stratégies innovantes pour étudier à la fois les variants rares et les maladies rares. Nous avons plus particulièrement exploré ces techniques dans le cadre du cancer du poumon, des voies aérodigestives et du lymphome de Hodgkins. L'utilisation de la bioinformatique pour combiner les résultats des études avec d'autres sources d'information, l'intégration de différents types de données génomiques ainsi que l'investigation de la relation entre altérations germinales et somatiques représentent les principales opportunités poursuivies dans ce travail de thèse
Genome-wide association (GWA) studies consist in testing up to one million (or more) single nucleotide polymorphisms (SNPs) for their association with cancer risk in thousands of individuals, without requiring any prior knowledge on the functional significance of these variants. These studies have been valuable for establishing etiological hypotheses and understanding the underlying genetic architecture of human diseases. However, most of the heritable factors of these traits remain unexplained. Part of this variation may come from rarer variants that are not targeted by current genotyping arrays or variants with moderate to low effects for which detection by current GWA studies is impractical. In this context and as illustrated in this thesis, GWA studies can now serve as starting points towards further discoveries, looking for new strategies to study both rarer variants and rarer diseases. We have specifically explored these approaches in the context of lung cancer, head and neck cancer and Hodgkin's lymphoma. The use of bioinformatics to combine recent GWA study results with other sources of information, the integration of different types of genomic data as well as the investigation of the interrelationship between germline and somatic alterations represent the main opportunities pursued in this thesis work

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Mareux, Elodie. „Pharmacothérapie ciblée des déficits en ABCB11“. Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASL083.

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ABCB11/BSEP (Bile Salt Export Pump) est exprimé à la membrane canaliculaire des hépatocytes. Sa fonction de transport d’acides biliaires dans la bile est essentielle à la sécrétion biliaire. Près de 400 variations du gène ABCB11 ont été identifiées et sont associées à des maladies hépatobiliaires rares, la plus sévère étant la cholestase intrahépatique progressive familiale de type 2 (PFIC2). L’efficacité des traitements médicaux est limitée. Par conséquent, une transplantation hépatique est indiquée avant l’âge adulte pour près de deux tiers des patients. Dans ce contexte, l’identification de thérapies alternatives est un enjeu capital.Cette thèse s’intéresse à la recherche de stratégies thérapeutiques personnalisées permettant de corriger les conséquences pathologiques de certaines variations d’ABCB11 identifiées chez des patients. Dans le cadre d’une stratégie de traitement par des molécules potentiatrices, nous avons étudié les variations A257V, G562D et T463I d’ABCB11 par modélisation moléculaire 3D. L’étude de l’expression et de la fonction de ces variants dans différents modèles cellulaires a confirmé que ces variations étaient responsables d’un défaut de fonction du transporteur Abcb11. L’ivacaftor (VX 770, Kalydeco®), approuvé cliniquement pour le traitement de la mucoviscidose, corrigeait le défaut d’activité de ces trois variants.Des effets similaires ont été observés avec les molécules GLPG1837, SBC040 et SBC219, connues comme potentiateurs de CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator). Dans une optique de thérapie combinatoire, nous avons également mis en évidence la capacité de ces potentiateurs à corriger le défaut de fonction des variants R1090C et R1090W, produits potentiels de la translecture du variant non-sens R1090X. Nous avons également évalué les molécules correctrices elexacaftor (VX-445) et tezacaftor (VX-661). Ces correcteurs, en monothérapie ou en combinaison, permettaient de restaurer l’adressage du variant R1128C, s’accompagnant d’une augmentation significative du transport de taurocholate. De façon intéressante, l’addition de molécules potentiatrices réduisait ces effets.L’ensemble de ces travaux constitue une preuve de concept que les défauts de certains variants d’ABCB11 peuvent être corrigés par ces molécules potentiatrices à haut potentiel thérapeutique. Ce type de traitements pourrait être envisagé pour les patients atteints de déficit en ABCB11 et permettrait ainsi d’augmenter la pharmacopée disponible pour traiter ce genre de pathologies et ainsi repousser voir palier à la transplantation hépatique pour les cas les plus sévères
ABCB11/BSEP (Bile Salt Export Pump) is expressed at the canalicular membrane of hepatocytes. It ensures bile acids secretion into bile which is essential for biliary secretion. Nearly 400 variations of the ABCB11 gene have been identified and are associated with rare hepatobiliary diseases, the most severe being progressive familial intrahepatic cholestasis type 2 (PFIC2). The effectiveness of medical treatments is limited. Consequently, liver transplantation is required before adulthood for almost 2/3 of PFIC2 patients. In this context, the identification of alternative therapies is a major challenge.This thesis focuses on personalized therapeutic strategies to correct the pathological consequences of some ABCB11 variations identified in patients. The A257V, G562D and T463I variations of ABCB11 were studied by 3D molecular modelling. These variations were responsible for a defect in Abcb11 transport function. Ivacaftor (VX-770, Kalydeco®), a clinically approved cystic fibrosis treatment, corrects the activity defect of the three variants.Similar effects were observed with GLPG1837, SBC040 and SBC219, known as potentiators of CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator).From a combinatory therapy perspective, we also demonstrated the ability of these potentiators to correct the transport defect of the R1090C and R1090W variants, potential readthrough products of the R1090X nonsense variant. We also evaluated the ability of Elexacaftor (VX-445) and Tezacaftor (VX 661) correctors of CFTR. These correctors, alone or in combination, restored trafficking of the R1128C missense variant, leading to a significant increase in the transport function. Interestingly, the addition of potentiators abolishes this effect.Altogether, this thesis constitutes a proof of concept that molecules with high therapeutic potential can correct the molecular defects of ABCB11 variants. These treatments could increase the pharmacopoeia available for patients with ABCB11 deficiency and thus delay or even suppress the need for liver transplantation

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Dissertationen zum Thema „Maladies rares – Génétique“

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