Over the last ten years, genome-wide association studies (GWAS) have been used to identify genetic variants associated with many diseases as well as quantitative phenotypes, by exploiting naturally occurring genetic variation in large cohorts of individuals. More recently, the GWAS approach has also been applied to highthroughput RNA sequencing (RNA-seq) data in order to find loci associated with different levels of gene expression, called expression quantitative trait loci (eQTL). Because of the large amount of data that is required for such high-resolution eQTL studies, most of them have so far been carried out in humans, where the cost of data collection could be justified by a possible future impact in human health. However, due to the rapidly falling price of high-throughput sequencing it is now also becoming feasible to perform high-resolution eQTL studies in higher model organisms. This enables the study of gene regulation in biological contexts that have so far been beyond our reach for practical or ethical reasons, such as early embryonic development. Taking advantage of these new possibilities, we performed a high-resolution eQTL study on 80 inbred fruit fly lines from the Drosophila Genetic Reference Panel, which represent naturally occurring genetic variation in a wild population of Drosophila melanogaster. Using a 3′ Tag RNA-sequencing protocol we were able to estimate the level of expression both of genes as well as of different 3′ isoforms of the same gene. We estimated these expression levels for each line at three different stages of embryonic development, allowing us to not only improve our understanding of D. melanogaster gene regulation in general, but also investigate how gene regulation changes during development. In this thesis, I describe the processing of 3′ Tag-Seq data into both 3′ isoform expression levels and overall gene expression levels. Using these expression levels I call proximal eQTLs both common and specific to a single developmental stage with a multivariate linear mixed model approach while accounting for various confounding factors. I then investigate the properties of these eQTLs, such as their location or the gene categories enriched or depleted in eQTLs. Finally, I extend the proximal eQTL calling approach to distal variants to find gene regulatory mechanisms acting in trans. Taken together, this thesis describes the design, challenges and results of performing a multivariate eQTL study in a higher model organism and provides new insights into gene regulation in D. melanogaster during embryonic development.

Cette thèse de doctorat s’intéresse fondamentalement au traitement de la question suivante : quelle forme d’association entre les données comptables et les valeurs de marché subsiste dans le contexte de forte volatilité et de haut risque propre aux marchés émergents ? Pour atteindre ce but, deux modèles ont été utilisés dans ce travail : le modèle d’évaluation par les résultats résiduels (ou residual income model R.I.M) et celui de l’évaluation par la croissance anormale des résultats (ou abnormal earnings growth A.E.G).Dans cette étude, un modèle de type R.I.M. est développé avec des hypothèses particulières concernant la capacité de l’entreprise à créer de la valeur et ses implications ont été testées empiriquement sur un échantillon comprenant des entreprises provenant d’Amérique du Nord, d’autres pays développés et d’un ensemble de pays émergents sur la période2000-2007. Les résultats obtenus soulignent que le degré d’association entre les valeurs comptables et les valeurs de marché dépend du stade de croissance et des modes de financement utilisés par les firmes. Si les indicateurs comptables de croissance et d’endettement apportent une information complémentaire significative dans les pays développés, leur contribution est très modeste dans le cas des pays émergents.Le développement d’un modèle d’évaluation de type AEG (initialement proposé par Ohlson & Juettner-Nauroth), incluant une modélisation de l’évolution des rentes attendues compatible avec des conditions de concurrence pure et parfaite nous permet de proposer une relation testable entre la valeur de marché d’une action, le résultat net par action attendu dans un an,son taux de croissance à court terme et un ensemble de variables comptables composant un indicateur synthétique de croissance de l’entreprise. Nos résultats montrent (1) que l’accroissement attendu du bénéfice par action est associé significativement au cours boursier (surtout pour les pays développés), (2) mais que, comme le suggère notre modèle, la persistance de ses effets est limitée (surtout pour les pays émergents), (3) que lorsque la dynamique de la croissance est plus complexe, l’inclusion d’une variable synthétique apporte un terme correctif significatif (4) et enfin que le coût du capital implicite est sensiblement plus élevé pour les pays émergents que pour les pays développés / This dissertation on emerging markets is driven by one fundamental question, i.e., is there any association between accounting data and market values in high risk and volatile emerging markets. To this end, two models, residual incomevaluation (R.I.M) and abnormal earnings growth (A.E.G), have been explored in this work.In the first study, a model of type Residual Income Valuation is developed and its implications are empirically tested on sample consisting of American companies, developed countries apart from USA and emerging countries over the period2000-2007. The results show that in most of countries studied, the association between the book value and market value ofequity significantly depends on the stage of growth and the method of financing characterizing the company.The development of a valuation model of type Abnormal Earnings Growth Model ( by Ohlson & Juettner-Nauroth),including modeling of evolution of expected relationship between market value of a share, expected earnings per share in ayear, its rate of growth in short-term and a set of accounting variable composing a synthetic indicator of growth of company,is studied in the second research work of this dissertation. Our results show that (1) expected increase in earnings per shareare significantly associated with stock prices ( especially for developed countries), (2) but, as suggested by our model, the persistence of its effects is limited ( especially for emerging countries), (3) when the dynamics of growth are more complex,inclusion of a synthetic variable can make a significant correction term (4) and finally the implied cost of capital issignificantly higher for emerging countries than for developed countries

Les gliomes constituent les plus fréquentes des tumeurs malignes primaires du système nerveux central. Les liens qui existent entre ces tumeurs et un certain nombre de cancers rares héréditaires, comme les Neurofibromatoses I et II ou les syndromes de Turcot et de Li-Fraumeni, attestent d’une prédisposition génétique aux gliomes. L’observation d’un risque deux fois plus élevé de développer un gliome chez les parents de premier degré de patients atteints suggère aussi une possible prédisposition génétique dans les gliomes sporadiques. Par ailleurs, l’analyse à haut débit permet de préciser le profil somatique des gliomes et d’identifier des biomarqueurs pronostiques voire prédictifs et s’inscrire dans une démarche de traitement personnalisé du patient. Durant ma thèse, je me suis focalisé sur deux axes de recherches complémentaires; l’identification de gènes de susceptibilité et la découverte de nouveaux gènes fréquemment mutés dans les gliomes, afin de déterminer les voies de signalisation contribuant à la gliomagenèse. Dans leur ensemble, les résultats obtenus dans cette thèse apportent non seulement des informations importantes sur la nature de la prédisposition génétique aux gliomes mais également de son association spécifique pour les différents sous-types de tumeurs. La découverte d’un nouveau gène muté, offre la perspective à plus long terme d’un traitement personnalisé pour chaque patient sur la base du profil génétique de sa tumeur. / Gliomas are the most common adult malignant primary tumour of the central nervous system. Thus far, no environmental exposures has been linked to risk except for ionizing radiation, which only accounts for a very small number of cases. Direct evidence for inherited predisposition to glioma is provided by a number of rare inherited cancer syndromes, such as Turcot's and Li–Fraumeni syndromes, and neurofibromatosis. Even collectively, these diseases however account for little of the twofold increased risk of glioma seen in first-degree relatives of glioma patients. My research was centred on two complementary research activities: Identifying susceptibility genes for glioma to delineate key biological pathways contributing to disease pathogenesis and to identify new recurrent mutated genes for glioma to provide for further insights into glial oncogenesis and suggesting targets for novel therapeutic strategies. Collectively the findings in this thesis provide increased insight into the nature of genetic predisposition to glioma and substantiate the often distinct associations between susceptibility variants and glioma molecular groups. In addition the discovery of a new mutated gene in glioma offers the potential to support drug development and advance precision medicine for this tumours.

Despite major advances in treatment, pediatric cancers in the 5-16 age group remain the most common cause of disease death, and one out of eight children with cancer will not survive. Among children that do survive, some 60% suffer from late effects such as cancer recurrence and increased risk of obesity. This paper will provide a broad overview of pediatric oncology in the context of systems medicine. Systems medicine utilizes an integrative approach that relies on patient information gained from omics technology. A major goal of a systems medicine is to provide personalized medicine that optimizes positive outcomes while minimizing deleterious short and long-term sideeffects. There is an ever increasing development of effective cancer drugs, but a major challenge lies in picking the most effective drug for a particular patient. As detailed below, high-throughput omics technology holds the promise of solving this problem. Omics includes genomics, epigenomics, and proteomics. System medicine integrates omics information and provides detailed insights into disease mechanisms which can then inform the optimal treatment strategy.

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Background: In addition to patient-related systemic factors directing the immune response, the pathomechanisms of appendicitis (AP) might also include insufficient drainage leading to inflammation caused by decreased peristalsis. Genetic predisposition accounts for 30%–50% of AP. M. Hirschsprung (HSCR), also characterized by disturbed peristalsis, is associated with variants in the RET proto-oncogene. We thus hypothesized that RET variants contribute to the etiology of AP. Methods: DNA from paraffin-embedded appendices and clinical data of 264 children were analyzed for the RET c.135A>G variant (rs1800858, NC_000010.11:g.43100520A>G). In 46 patients with gangrenous or perforated AP (GAP), peripheral blood DNA was used for RET sequencing. Results: Germline mutations were found in 13% of GAP, whereas no RET mutations were found in controls besides the benign variant p.Tyr791Phe (NC_000010.11:g.43118460A>T). In GAP, the polymorphic G-allele in rs2435352 (NC_000010.11:g.43105241A>G) in intron 4 was underrepresented (p = 0.0317). Conclusion: Our results suggest an impact of the RET proto-oncogene in the etiology of AP. Mutations were similar to patients with HSCR but no clinical features of HSCR were observed. The pathological phenotypes in both populations might thus represent a multigenic etiology including RET germline mutations with phenotypic heterogeneity and incomplete penetrance.

La variabilité de la réponse aux médicaments entre les individus est en grande partie attribuable aux différences génétiques causées par des mutations génétiques. Ces mutations ont émergé au cours de l'évolution humaine et peuvent être neutres, bénéfiques ou délétères en termes de survie ou de succès reproductif. Bien que de nombreuses études identifient des variants génétiques associés à des phénotypes, comme la réponse aux médicaments, peu d'attention est accordée à l'origine de ces mutations ou à leur présence au sein des populations. La médecine évolutive entre alors en jeu en étudiant les origines évolutives des mutations associées à des phénotypes. Ce domaine se situe à l'intersection de la médecine et de la biologie évolutive, et il cherche à comprendre comment le corps humain est devenu ce qu'il est aujourd'hui. Cette thèse se concentrera sur l'évolution des gènes impliqués dans la réponse aux médicaments. La première partie de cette thèse se penchera sur la relation entre les gènes ADCY9 et CETP, qui sont liés à la réponse au médicament dalcetrapib visant à réduire les événements cardiovasculaires en ciblant la protéine CETP. Une mutation dans le gène ADCY9 a été précédemment identifiée comme modulant la réponse à ce médicament. Nous avons identifié plusieurs pressions de sélection dans le gène ADCY9, mais nous avons concentré nos analyses sur son interaction épistasique, c'est-à-dire non linéaire, co-évolutive avec le gène CETP. Des effets de cette interaction sur plusieurs phénotypes ont été observés, et des mécanismes potentiels sous-tendant cette pression co-évolutive et son association avec le médicament ont été identifiés. La deuxième partie de cette thèse sera la suite d'un projet portant sur l'étude des pressions de sélection sur la superfamille des cytochromes P450. Les gènes de cette superfamille sont généralement impliqués dans la détoxification de l'organisme, y compris par la métabolisation d'environ 75% des médicaments couramment prescrits. Des analyses préliminaires ont révélé des enrichissements de pression de sélection dans deux sous-familles, à savoir les CYP3A et les CYP4F. Des phénotypes potentiellement sous pressions de sélection ont été identifiés dans la sous-famille des CYP3A au sein de la population africaine. En conclusion, l'intégration de la génétique des populations avec la transcriptomique et les études d'association phénotypiques enrichit notre compréhension des liens entre les pharmacogènes au sein de diverses populations. Cette approche représente un pas de plus vers l'amélioration de la médecine de précision. / Variability in drug response between individuals is largely due to genetic differences caused by genetic mutations. These mutations have emerged in the course of human evolution and can be neutral, beneficial or deleterious in terms of survival or reproductive success. Although many studies identify genetic variants associated with phenotypes such as drug response, little attention is paid to the origin of these mutations or their presence in the population. This is where evolutionary medicine comes in, studying the evolutionary origins of mutations associated with phenotypes. This field lies at the intersection of medicine and evolutionary biology, and seeks to understand how the human body became what it is today. This thesis will focus on the evolution of genes involved in drug response. The first part of this thesis will look at the relationship between the genes ADCY9 and CETP, linked to the response to the drug dalcetrapib aimed at reducing cardiovascular events by targeting the CETP protein. A mutation in the ADCY9 gene has been previously identified as modulating the response to this drug. We identified several selection pressures in the ADCY9 gene, but focused our analyses on the co-evolutionary epistatic interactions, meaning non-linear. Effects of this interaction on several phenotypes were observed, and potential mechanisms underlying this co-evolutionary pressure and its association with the drug were identified. The second part of this thesis will follow on from a project investigating selection pressures on the cytochrome P450 superfamily. Genes in this superfamily are generally involved in the detoxification of the body, including the metabolization of around 75% of commonly prescribed drugs. Preliminary analyses have revealed selective pressure enrichments in two subfamilies, CYP3A and CYP4F. Potential phenotypes under selective pressure were identified in the CYP3A subfamily in the African population. In conclusion, the integration of population genetics with transcriptomics and phenotypic association studies enhances our understanding of the connections among pharmacogenes across diverse populations. This approach signifies another stride towards advancing precision medicine.

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L'utilisation de variétés présentant des résistances quantitatives polygéniques est une pratique respectueuse de l'environnement et potentiellement durable pour lutter contre les bioagresseurs. Les résistances quantitatives sont cependant mal connues et encore peu exploitées. Via l'étude de l'interaction Capsicum spp. / Phytophthora capsici, les objectifs sont de (i) caractériser la diversité naturelle de l'hôte pour le phénotype quantitatif de résistance, (ii) décrire la diversité au QTL Pc5.1, déterminant majeur de la résistance, conservé chez les géniteurs et efficace à large spectre, et (iii) déterminer le profil d'évolution moléculaire aux gènes candidats de Pc5.1. L'évaluation du niveau de résistance de ressources génétiques de Capsicum spp. et du spectre de résistance d'un panel d'accessions a permis d'identifier de nouveaux géniteurs de forte résistance au spectre large et a fourni un set d'isolats différenciant les accessions selon leur spectre. Le polymorphisme à Pc5.1 a été révélé par séquençage haut débit. Globalement, Pc5.1 présente un polymorphisme nucléotidique plus élevé que le reste du génome. Les accessions résistantes sont très peu divergentes au QTL, signe d'une forte conservation intra- et inter-génique, alors que les accessions sensibles sont plus polymorphes. Aux gènes candidats, deux haplotypes majeurs ont été identifiés, l'un présent quasi exclusivement chez des accessions résistantes et l'autre chez des accessions sensibles, ce qui confirme la forte conservation du locus et la divergence entre résistants et sensibles. Le déséquilibre de liaison mesuré aux gènes candidats étant fort, surtout chez les C. annuum, 65% des polymorphismes sont significativement associés à la résistance. Cette étude a mis en évidence le caractère contraint de l'allèle de résistance à Pc5.1 et interroge sur l'origine et l'histoire évolutive du QTL, en relation avec sonefficacité à large spectre. Il semble qu'une localisation proche du centromère limite les recombinaisons au locus et que la divergence entre les sensibles et les résistants soit un événement ancien. La détermination de la nature moléculaire et de l'histoire évolutive de Pc5.1 sera poursuivie en approfondissant les analyses de divergence des séquences et en se focalisant sur la validation fonctionnelle des gènes candidats déjà en cours. / An environmentally friendly and potentially durable strategy to control diseases is the breeding for varieties displaying quantitative polygenic resistances. However a few is known about quantitative resistances, which are thus underexploited. Through the investigation of the Capsicum spp. / Phytophthora capsici interaction, this study aimed to (i) phenotype natural host diversity for the quantitative resistance, (ii) describe the nucleotide diversity at the QTL Pc5.1, a major determinant of resistance that is retrieved among genitors and is broad-spectrum, and (iii) explore the pattern of molecular evolution at Pc5.1 candidate genes. Through the phenotyping for level of resistance in Capsicum spp. genetic resources and spectrum of resistance in a sample of accessions, novel genitors displaying strong and broadspectrum resistance have been identified, and a set of isolates that differentiate accessions according to their resistance spectrum has been established. High-throughput sequencing has been exploited to identify polymorphisms at Pc5.1. Nucleotide diversity at Pc5.1 is higher than over the genome. Resistant accessions displayed low divergence thatindicates high intra- and inter-genic conservation, while susceptible accessions are more polymorphic than resistant ones. At the candidate genes, two major haplotypes have been identified, one being almost exclusively exhibited by resistant accessions and the other by susceptible ones, which reinforces the assessments that the QTL is highly conserved and that resistant and susceptible accessions are divergent. Linkage disequilibrium at candidate genes being high, particularly for C. annuum, 65% of polymorphisms are in significant association with resistance. By highlightingthe constraint pattern of selection at Pc5.1, this study wonders about the origin and the evolution history of the QTL, in relation to its broad-spectrum efficiency. A close proximity with the centromere region seems to restrict recombinations at the QTL, and divergence between resistant and susceptible may be an ancient event. The investigation of the molecular function and the pattern of evolution of Pc5.1 will be continued through in depth study of the acquired sequences and functional validation of candidate genes already ongoing.