Anticiper l'émergence d'anomalies génétiques grâce aux données génomiques

Abstract

Avec le récent développement des approches reposant sur le génotypage et séquençage à haut débit, identifier la mutation responsable d’une anomalie à partir de quelques cas est beaucoup plus simple qu’auparavant. Toutefois, il n’est pas toujours possible d’observer des cas et de disposer du matériel biologique correspondant. Cet article présente deux approches reposant sur l’analyse de données à haut débit, permettant d’identifier des mutations récessives létales ou d’orienter plus efficacement leur recherche à partir des données de séquence du génome. La première approche utilise les données de génotypage à haut débit pour rechercher des régions du génome présentant un déficit en homozygotes. Cette méthode a déjà permis de caractériser plusieurs mutations dans chacune des races bovines analysées. Dans la seconde approche, on recherche dans les données de séquence disponibles des variants dont l’annotation suggère qu’ils ne sont pas tolérés à l’état homozygote. Le nombre de faux positifs est élevé, mais ces données permettent d’orienter la phase d’observation et de diagnostic plus efficacement et, dans les cas les plus favorables, d’anticiper l’émergence de l’anomalie. Des exemples sont fournis avec le gène RP1 responsable de dégénérescence rétinienne ou le gène EDAR responsable de l’absence de poils et de dents.With the recent development of approaches using high throughput genotyping and sequencing, identifying the causal mutation underlying a genetic defect from several cases has become much simpler. However, cases, or their corresponding biological material, are not always available. This article presents two approaches relying on high throughput data analysis to identify recessive lethal mutations or to efficiently orient their research from genome sequence. The first approach uses genotyping data to look for genomic régions presenting a deficit in homozygotes. This method has proven to be efficient with several mutations already characterized in each analyzed bovine breed. In the second approach, DNA variants are searched in the available whole genome sequences, with strong annotations suggesting that they are not tolerated in the homozygous state. The number of false positives is relatively high but these variants can orient the observation step toward mating at risk or homozygous animals and, in the most favorable cases, to anticipate the outbreak of the defect. Examples are provided with the RP1 gene responsible for retina degeneration or the EDAR gene responsible for the ectodermal anhidrotic syndrome