Contrôle génétique de l’épissage alternatif dans le contexte de la réponse immunitaire innée

Abstract

Lorsqu’enclenchée, la réponse immunitaire innée permet l’initiation de changements moléculaires qui permettent une défense appropriée contre la menace détectée. Ces changements affectent la transcription de gènes impliqués dans l’immunité de l’organisme. L’épissage alternatif joue un rôle crucial dans la régulation de la transcription des ARN messagers. De récentes études ont mis en évidence les changements significatifs du traitement des exons dus à l’épissage alternatif lors de l’infection bactérienne de macrophages humains. Ce projet vise à caractériser l’impact de la variabilité génétique sur l’épissage alternatif dans le contexte de la réponse à un agent bactérien. Nous avons tout d’abord identifié un ensemble d’événements distincts de traitement d’exons pour lesquels nous pouvions obtenir le pourcentage d’inclusion (valeur PSI). Ce phénotype fût utilisé pour étudier le traitement de l’ARNm. Contrairement aux études qui traitent chaque isoforme séparément, notre approche isole les différentes catégories d’événements d’épissage. Une approche tirant profit de la régression linéaire a été utilisée pour associer la variation interindividuelle des valeurs PSI à la variabilité génétique de polymorphismes locaux. Nous avons pu identifier 1948 associations significatives impliquant 1 162 gènes uniques et plus d’une centaine associations spécifiques à l’infection. L’analyse des variants montre une indépendance entre l’effet du génotype sur l’expression (eQTL) et sur le traitement des exons lors de l’épissage d’un transcrit (rpQTL). Nos résultats montrent que l’épissage alternatif de gènes impliqués

When triggered, the innate immune response initiates molecular changes in the cells that allow an appropriate defense to the detected threat. These changes will affect the transcription of immune related genes while other genes are turned off to efficiently let the organism fight the pathogen. Alternative splicing plays a major role in the fine-tuning of messenger RNA expression. Recent researches have shown that there were major shifts of RNA splicing following infection by two bacteria (Listeria monocytogenes and Salmonella typhimurium). This study aims to better define the role of inter-individual genetic variation on alternative splicing in the context of bacterial infection. We first defined a list of annotated alternative splicing events for which we could recover the proportion of exclusion and inclusion form (PSI-value). We used this phenotype as a proxy for isoform usage. Unlike researches focusing on the proportion of annotated transcripts, we could isolate certain types of events and analyze the processing of exon separately. A multiple linear regression approach was then used to map the psi-value on the genotyping data. We identified 1948 unique events significantly correlated to genotype (rpQTL) and hundreds that were specific to infected macrophages. In total, this set of events spanned 1 162 genes. These results show that the inclusion of certain exons is genetically controlled in macrophages and that some of this control only occurs in infected macrophages. We also showed that alternative-first-exon (AFE) seem to be the least affected by genotype while alternative-last-exon (ALE) and TandemUTR are the most affected. Further analysis of rpQTL SNP showed independence between eQTLs and rpQTLs. Overall our results propose that splicing-QTLs are an important force in gene regulation during the immune response.