Déficience intellectuelle : identification de nouveaux gènes par une approche multicentrique

Intellectual diability : discovery of new genes by a multicentre approach

• Auteur / Autrice : Juliette Piard
• Direction : Lionel Van Maldergem
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé. Médecine, cancérologie, génétique, hématologie, immunologie
• Date : Soutenance le 07/05/2018
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de neurosciences : intégratives et cliniques (Besançon)
• Partenaire(s) de recherche : Site de préparation : Université de Franche-Comté (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Michel Koenig
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lionel Van Maldergem, Michel Koenig, Christel Depienne, Amélie Piton, Gérard Thiriez
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christel Depienne, Amélie Piton

Mots clés

Mots clés contrôlés

Exons

Génétique médicale

Séquençage à haut débit

Polymorphisme génétique

CGH array

Déficience intellectuelle

Mots clés libres

Déficience Intellectuelle

CGH-Array

Exome

Cdk10

Frmpd4

Atad1

Intellectual disability

Array-CGH

Exome

Cdk10

Frmpd4

Atad1

Résumé

La déficience intellectuelle (DI) touche 1 à 3% de la population générale avec un excès de sujets de sexe masculin. Cette affection est caractérisée par une extrême hétérogénéité clinique et génétique rendant son élucidation complexe. La révolution technologique des outils permettant l’analyse du génome intervenue depuis les années 2000 avec l’analyse chromosomique sur microréseau et singulièrement depuis 2010 avec les applications du séquençage à haut débit a considérablement facilité l’identification de nouveaux gènes. Nous avons tiré avantage de ce phénomène pour identifier trois affections neurologiques à caractère familial Nous avons procédé selon une méthodologie structurée pour conduire, grâce à la mise en place d’un réseau de collaborations, à la découverte ou à la confirmation de l’existence de nouvelles formes de DI. 1.Séquençage de l'exome couplé à la recherche de variations du nombre de copies 2. Mise à jour d’une altération de séquence génique potentiellement causale retrouvée chez le cas index et chez les autres sujets atteints de la famille 3.Extension des résultats à d’autres familles par la constitution d’une cohorte de réplication 4.Élaboration d’une série d’études fonctionnelles venant conforter l’hypothèse de causalité par la création d’un modèle animal et/ou la réalisation d’études biochimiques spécifiquesL’application de cette méthodologie nous a permis de conduire à terme trois projets : L’individualisation d’une forme syndromique de DI récessive autosomique associée à une malformation du rachis cervical et liée aux mutations bi-alléliques de CDK10. La caractérisation d’une encéphalopathie récessive autosomique létale associée à une hypertonie sévère et à une arthrogrypose distale liée aux mutations bi-alléliques d’ATAD1. L’implication de FRMPD4 dans une nouvelle forme de DI non syndromique liée à l’X

Intellectual disability (ID) impacts 1 to 3% of the general population with an excess of affected males. This condition is characterized by an extreme clinical and genetic heterogeneity making the deciphering of its causes more complex. The technological revolution that took place in the study of the genome over the last two decades has provided a useful tool for identification of new genetic entities. This is particularly true for chromosomal micro-array analysis since early 2000s and for next generation sequencing since 2011. We took advantage of this by identifying the molecular basis of three singular conditions. We applied a structured methodology and created a network of collaborations to define or confirm these new ID syndromes. 1. Whole exome sequencing alongside with array-CGH 2.Identification of a candidate gene sequence alteration in the index case and other affected patients of the family 3.Constitution and study of a replication cohort 4.Biochemical studies and/or animal models in order to support the assumption of causalityBased on this research strategy, we were able to complete the following projects : Discovery of a syndromic form of autosomal recessive ID associated with cervical spine defects due to bi-allelic CDK10 mutations. Identification of an ATAD1-related profound and lethal autosomal recessive encephalopathy with stiffness and distal arthrogryposis. Characterization of a FRMPD4-related X-linked non-syndromic ID