Holoprosencéphalie : identification de nouveaux gènes et redéfinition du mode de transmission par des approches de séquençage haut-débit / Charlotte Mouden ; sous la direction de Véronique David

PPN : 204331803Main Author : Mouden, Charlotte (1990-....) Coauthor : David, VéroniqueCoauthor : Université de Rennes 1Coauthor : École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes) Coauthor : Université Bretagne LoireCoauthor : Institut de Génétique et Développement de Rennes (UMR 6290)Publication : 2016National number thesis : 2016REN1B012Thesis note : Thèse de doctorat : Biologie : Rennes 1 : 2016Subject - Topical Name : Holoprosencéphalie -- Aspect génétique | Cerveau -- Malformations | Maladies héréditaires | Biologie du développement Subject : Thèses et écrits académiques Online access : http://www.theses.fr/2016REN1B012/document. Accès au texte intégral. Online access : https://ecm.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/b9a11796-6f3a-42ba-a2c5-1a680ffa8efdOnline access : http://www.theses.fr/2016REN1B012/abesDocument type : Thèse ou mémoire List(s) this item appears in: BUVS: maladies rares 2021
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Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes)

Partenaire(s) de recherche : Université Bretagne Loire (ComuE), Institut de Génétique et Développement de Rennes (UMR 6290) (Laboratoire)

Thèse de doctorat Biologie Rennes 1 2016

L’holoprosencéphalie (HPE) est la malformation congénitale cérébrale la plus fréquente chez l’Homme. Elle est caractérisée par une non-séparation plus ou moins importante des hémisphères cérébraux. Lorsqu’elle ne provient pas de défauts chromosomiques, une origine génétique est suspectée. Quatorze gènes sont impliqués, appartenant majoritairement aux voies de signalisation SHH, NODAL, FGF et NOTCH. Au total, les mutations retrouvées n’expliquent qu’environ un tiers des cas d’HPE non-chromosomique, et le mode de transmission n’est pas clairement établi. Afin d’améliorer le rendement diagnostique et le conseil génétique auprès des familles concernées, l’équipe GPLD (IGDR) cherche à identifier de nouveaux gènes impliqués. Dans ce but, le séquençage exomique de familles a été initié depuis 2013. Dans une famille consanguine, une mutation homozygote délétère dans le gène STIL a été identifiée. La protéine STIL est impliquée dans l’assemblage du cil primaire par lequel transite le signal SHH, dont la dysfonction est la première cause d’HPE. Dans une autre famille consanguine, une mutation homozygote candidate est présente dans FAT1, protocadhérine impliquée dans le développement cérébral et responsable d’HPE chez les modèles animaux. D’autres familles, non-consanguines, ont été analysées en trio. Les enfants de toutes ces familles portent une mutation dans un gène de l’HPE, héritée d’un de leur parent asymptomatique. Des mutations additionnelles ont été recherchées, en supposant une origine multigénique de l’HPE chez ces enfants. Un digénisme SHH/DISP1 est présent dans l’une d’elles, et des associations de mutations candidates ont été mises en évidence dans les autres familles, dont une impliquant également FAT1. En conclusion, ces travaux apportent de nouveaux éléments pour la compréhension des bases génétiques de l’HPE et notamment de nouveaux arguments en faveur d’une part importante de multigénisme. L’investigation de ces bases génétiques complexes nécessite le développement de nouvelles méthodes d’analyses, qui pourront être utiles à d’autres pathologies du développement pour lesquelles une origine multigénique est suspectée.

Holoprosencephaly (HPE) is the most common developmental disorder affecting the brain in humans. HPE is characterised by a lack of interhemispheric separation, on a varying scale of severity. When HPE is not due to chromosomal aberrations, a genetic origin is suspected. Alterations of fourteen genes have been implicated in HPE, mainly involved in SHH, NODAL, FGF and NOTCH signalling pathways, with an unclear mode of inheritance. In order to increase the molecular diagnosis yield and to improve genetic counselling, the goal of the GPLD team (IGDR) is to identify new genes. In one inbred family, a deleterious homozygous mutation in STIL gene has been identified. The STIL protein is involved in primary cilia assembly, through which SHH signalling transits. In another inbred family, a homozygous candidate mutation was located in FAT1, a protocadherin involved in brain development that causes HPE-like phenotypes in animal models. For other non-consanguineous families, exome sequencing data were analysed in trios. All children of these families have a previously identified mutation in a HPE gene that is transmitted from a healthy parent. The approach consisted in searching for additional genetic events, under the hypothesis of a multigenic inheritance. Thus, a digenic inheritance of mutations in SHH and DISP1 has been identified in one family. Further associations of candidate mutations have been identified in others, one also involving FAT1. In conclusion, this work provides new elements accounting for the understanding of HPE genetic bases and particularly new arguments in favour of a multigenic inheritance. The study of these complex genetics bases requires the development of new analytical methods that could be of use in relation to other developmental disorders in which a multigenic inheritance is suspected.

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