Genetic and plasmatic variations of microRNAs : impact on haemostatic traits

Abstract

Les microARNs (miARNs) sont les membres d’une classe de petits ARNs non codants d’environ 22 nucléotides, dont le mécanisme principal est de réguler l’expression des gènes dans le cytoplasme. Leurs importance est telle qu’il est estimé que la majorité des gènes humains sont régulés par ces petits ARNs, et ils sont ainsi potentiellement impliqués dans le développement de nombreuse pathologies. La séquence des miARNs peut-être soumise à des variations post- transcriptionnelles et des variations génétiques générant alors des séquences isoformes appelées isomiRs. Afin de détécter et quantifier précisemment l’expression des miARNs à partir de données de séquençage, cette hétérogénéité intra-miARN, due aux isomiRs, doit être prise en compte, tout comme l’homogénéité inter-miARN due aux miARNs paralogues. Le pipeline optimiR, développé dans le cadre de cette thèse, permet de surmonter ces challenges grâce notamment à l’intégration de l’information génétique des échantillons analysés, ainsi qu’à une stratégie d’alignement originale, qui permettent de détecter les isomiRs tout en distinguant les miARNs paralogues. Les données analysées lors de cette thèse proviennent de la cohorte MARTHA, composée de patients ayant développé une thrombose veineuse (VTE), parfois avec récidive. L’expression normalisée de 162 miARNs obtenue pour 344 patients a ensuite été utilisée afin d’analyser: 1) les déterminants génétiques de l’expression de ces miARNs; 2) l’association des miARNs avec le risque de récidive pour la VTE; 3) les corrélations avec certains paramètres biologiques de l’hémostase. Collectivement, ces analyses m’ont permis d’identifier des microARNs d’intérêt pour la recherche sur la thrombose veineuse et sur l’hémostase.MicroRNAs (miRNA) are small non coding RNAs with an average size of 22 nucleotides, mainly known to regulate gene expression in the cytoplasm. These small RNAs are estimated to regulate the majority of human genes, and are potentially involved in several diseases. MiRNA sequences might contain genetic variants and can undergo post-transcriptional variations, which generate miRNA isoforms called isomiRs. In order to accurately detect and quantify miRNA expression, isomiRs as well as paralogous miRNAs must be accounted for. The optimiR pipeline developed during this project overcome these challenges by integrating genetic information and by implementing an original strategy based on local alignement. Sequencing data were obtained from the MARTHA cohort, which is composed of french unrelated patients who experienced venous thrombosis (VTE). Normalized expression of 162 miRNAs from 334 patients were used to analyze: 1) the genetic determinants of miRNA expression; 2) the association of miRNA expression levels with VTE recurence; 3) the correlations between miRNA expression levels and hemostatic traits. As a whole, these analyses allowed me to identify miRNAs of interest for the study of VTE and hemostasis