Cardiac left ventricular mass (LVM) correlates tightly with cardiovascular morbidity and mortality in human populations, and constitutes an important independent predictor of cardiovascular risk. Using 24 mouse AxB/BxA recombinant inbred strains (RIS) (derived from crosses between A/J and C57BL/6J parents), our laboratory previously detected one major QTL linked to LVM on Chromosome (chr) 13. To extend these data, our laboratory used Illumina microarrays to obtain the profile of gene expression in 4 hearts of male mice from all RIS. By using first a publicly available genomic map, our laboratory identified initially a total of 456 cis-acting eQTLs (cis-eQTLs), 15 of which showing expression levels correlating with LVM. Although little functional annotation was available for these genes, the SymAtlas database indicated that most of them were expressed at higher levels in cells from the myeloid lineage (i.e. macrophages and/or mast cells) than in cardiac myocytes. By further using bone-marrow derived macrophages (BMDMΦ) from Balb/c mice, we: 1) verified that these genes were indeed expressed in such cells; 2) observed that their expression level was modulated by conditions known to affect the phenotypic properties of macrophages; 3) demonstrated that their expression could be knocked down by transfection with Dicer silencing RNAs. In a second phase of the project, the laboratory obtained a denser genetic map that allowed for the identification of a total of 1195 cis-eQTLs. Among corresponding genes, 33 showed significant correlation (p < 0.05) with LVM, and 10/33 genes clustered within a 10 MB interval centered around the QTL linked to LVM on chr 13. Further RT-PCR analyses revealed that the expression levels of these genes varied in BMDMΦ cells according to the A/B genotype. Since the clustering of 10 cis-eQTLs all correlating with LVM suggested the presence of a common regulator, we further analyzed genome databases and noticed that the same interval contained the locus of the mir-23b-27b-24-1 microRNA gene cluster. Interestingly, mir-27b has been reported to be functionally related to changes in LVM. Altogether, these experiments establish the feasibility of using primary macrophage cultures for further biologic validation of the roles and/or properties of candidate genes linked to LVM. Using these cells, it will be possible to test whether alterations in the intracellular concentration of miR-27b may regulate the abundance of the transcripts of other candidate genes from our locus of interest. In light of evidence reporting that macrophages may play a role in left ventricular remodeling, this may lead to future experiments testing how these genes may contribute via expression within macrophages to changes in LVM. / La masse ventriculaire gauche (MVG) du coeur corrèle étroitement avec la mortalité et morbidité cardio-vasculaires chez l'humain, et constitue un important facteur de risque indépendant. En utilisant une collection de 24 souches de souris recombinantes consanguines AxB/BxA (dérivées de croisements entre les cousches parentales A/J et C57BL/6J), notre laboratoire avait précédemment identifié sur le chromosome (chr) 13 un locus majeur en liaison avec la MVG. Pour élargir ces données, notre laboratoire a utilisé des micropuces à ADN Illumina pour mesurer le profil d'expression de gènes de 4 cœurs de souris mâles de chacune des souches recombinantes consanguines. Sur la base d'une analyse préliminaire (utilisant une carte génomique d'une banque de données publique, notre laboratoire utilisa des puces à ADN Illumina pour analyser les profils d'expressions des gènes de 4 cœurs de souris mâles de chacune des souches recombinantes consanguines. Une analyse préliminaire (utilisant une carte génomique disponible d'une banque de données publiques) permit ainsi d'identifier un total de 456 "cis-acting eQTLs » (cis-eQTLs), parmi lesquels 15 avaient des niveaux d'expression corrélant avec les valeurs de MVG. Bien que les banques de données contenaient peu d'annotation concernant ces gènes, la banque de données SymAtlas indiquait que la plupart d'entre eux étaient exprimés de façon plus importante dans les cellules provenant de la lignée myéloïde (comprenant les macrophages et les mastocytes) que dans des myocytes cardiaques. En faisant d'autres investigations à l'aide de cultures primaires de macrophages dérivées de moëlle osseuse de souris Balb/c, nous pûmes : 1) vérifier que ces gènes étaient effectivement exprimés dans ces cellules ; 2) observer que leur niveau d'expression était modulé par des conditions modifiant le phénotype des macrophages ; et 3) démontrer que leur niveau d'expression peut être diminué en transfectant les cellules par des « Dicer silencing RNAs ». Lors d'une deuxième phase du projet, notre laboratoire obtint une carte génomique plus dense, ce qui permit d'identifier un total de 1195 cis-eQTLs. Parmi ces gènes, 33 corrélaient de façon significative (P < 0.05) avec les valeurs de MVG, et 10/33 étaient concentrés dans un intervalle de 10 MB centré autour du locus du chr13 en liason avec la MVG. D'autres analyses de RT-PCR révélèrent que l'expression de ces gènes dans des cultures primaires de macrophages variaient en fonction du génotype A/B de ces cellules. Comme une telle concentration de multiples cis-eQTLs corrélant tous avec les valeurs de MVG suggérait la présence d'un régulateur commun, nous avons poursuivi nos recherches dans des banques de données génomiques, et avons pu constater que ce même intervalle de 10 MB contenait le locus du gène de micro-ARN mir-23b-27b-24-1. De façon intéressante, il a été rapporté que le micro-ARN mir-27b pouvait être lié à des changements de MVG. En résumé, ces travaux ont confirmé qu'il était faisable d'utiliser des cultures primaires de macrophages pour faire des validations biologiques concernant les rôles et/ou les caractéristiques de gènes candidats liés à la MVG. L'utilisation de telles cellules permettra de tester si des altérations de la concentration intracellulaire de mir-27B peut réguler l'abondance des transcrits de certains de nos autres gènes candidats. Puisque d'autres données de la littérature indiquent que les macrophages peuvent jouer un rôle dans les processus de remodelage ventriculaire, ces résultats pourront mener à d'autres expériences menant à déterminer si ces gènes peuvent mener à des changements de MVG via leur niveau d'expression dans les macrophages.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.107911 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Gupta, Swati |
| Contributors | Christian Deschepper (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Medicine) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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