Loci du trait quantitatif d'expression - Expression quantitative trait loci
Les loci de traits quantitatifs d'expression ( eQTL ) sont des loci génomiques qui expliquent la variation des niveaux d' expression des ARNm .
Distant et local, trans- et cis-eQTL, respectivement
Un trait quantitatif d'expression est une quantité d'un transcrit d' ARNm ou d'une protéine . Ce sont généralement le produit d'un seul gène avec un emplacement chromosomique spécifique. Cela distingue les traits quantitatifs d'expression de la plupart des traits complexes , qui ne sont pas le produit de l'expression d'un seul gène. Les loci chromosomiques qui expliquent la variance des traits d'expression sont appelés eQTL. Les eQTL situés à proximité du gène d'origine (gène qui produit le transcrit ou la protéine) sont appelés eQTL locaux ou cis-eQTL. En revanche, ceux situés à distance de leur gène d'origine, souvent sur des chromosomes différents, sont appelés eQTL distants ou trans-eQTL . La première étude de l'expression des gènes à l'échelle du génome a été réalisée chez la levure et publiée en 2002. La première vague d'études eQTL a utilisé des puces à ADN pour mesurer l'expression des gènes à l'échelle du génome ; des études plus récentes ont utilisé un séquençage d'ARN massivement parallèle . De nombreuses études de QTL d' expression ont été réalisées chez les plantes et les animaux, y compris les humains, les primates non humains et les souris.
Certains eQTL cis sont détectés dans de nombreux types de tissus, mais la majorité des eQTL trans sont dépendants des tissus (dynamiques). Les eQTL peuvent agir en cis (localement) ou en trans (à distance) vers un gène . L'abondance d'un gène transcrit est directement modifié par polymorphisme dans des éléments de régulation . Par conséquent, l'abondance des transcrits pourrait être considérée comme un trait quantitatif pouvant être cartographié avec une puissance considérable. Ceux-ci ont été nommés QTL d' expression (eQTL). La combinaison d' études d'association génétique du génome entier et de la mesure de l'expression globale des gènes permet l'identification systématique des eQTL. En analysant simultanément l'expression génique et la variation génétique sur l'ensemble du génome chez un grand nombre d'individus, des méthodes génétiques statistiques peuvent être utilisées pour cartographier les facteurs génétiques qui sous-tendent les différences individuelles dans les niveaux quantitatifs d'expression de plusieurs milliers de transcrits. Des études ont montré que les polymorphismes nucléotidiques simples (SNP) associés de manière reproductible à des troubles complexes ainsi que certains phénotypes pharmacologiques s'avèrent être significativement enrichis pour les eQTL, par rapport aux SNP de contrôle appariés en fréquence.
Détection des eQTL
La cartographie des eQTL est effectuée à l'aide de méthodes de cartographie QTL standard qui testent le lien entre la variation de l'expression et les polymorphismes génétiques. La seule différence considérable est que les études eQTL peuvent impliquer un million ou plus de microtraits d'expression. Des progiciels standard de cartographie génétique peuvent être utilisés, bien qu'il soit souvent plus rapide d'utiliser un code personnalisé tel que QTL Reaper ou le système de cartographie eQTL basé sur le Web GeneNetwork . GeneNetwork héberge de nombreux grands ensembles de données cartographiques eQTL et donne accès à des algorithmes rapides pour cartographier des loci uniques et des interactions épistatiques . Comme c'est le cas dans toutes les études de cartographie QTL, les dernières étapes de la définition des variantes d'ADN qui provoquent une variation des traits sont généralement difficiles et nécessitent un deuxième cycle d'expérimentation. C'est particulièrement le cas pour les trans eQTL qui ne bénéficient pas de la forte probabilité a priori que des variants pertinents se trouvent à proximité immédiate du gène parent. Des méthodes statistiques, graphiques et bioinformatiques sont utilisées pour évaluer les gènes candidats de position et des systèmes entiers d'interactions.