Colorectal cancer (CRC) is a complex multi-step disease that involves both an intrinsic genetic component, and extrinsic environmental factors. Using a set of AcB/BcA recombinant congenic strains (RCS) derived from CRC-susceptible A/J and CRC-resistant C57BL/6J progenitors, we have identified and characterized a major locus on a 14Mb segment of chromosome 3, as controlling azoxymethane-induced susceptibility to tumorigenesis in AcB/BcA strains, the Colon cancer susceptibility locus 3 (Ccs3). In following studies, we further ascertained the close phenotype/genotype correlation in additional AcB/BcA strains, as well as in groups of backcross populations bearing unique recombinant chromosomes for the interval. We reduced the Ccs3 interval to a 2.2Mb segment, containing 13 annotated transcripts, one of these genes coding for the NFkB p105 protein. As it is involved in pathological inflammation in the gut, Nfkb1 is also expressed at high levels in A/J intestinal mucosa but at low levels in CRC tumors. Sequencing of the 13 positional candidates identified a copy number variant (CNV) consisting of a strain-specific deletion of a 54bp duplication sequence near the Nfkb1 exon/intron junction of exon 15. Loss of one of the duplicated 54 bp-repeat is associated with CRC susceptibility in A/J. Finally, we observed the presence of additional genetic effects influencing the Ccs3-mediated CRC phenotype in AcB/BcA strains. Hence, we performed a linkage analysis by whole genome-scanning on 208 (B6 X A/J)F2 mice. These studies validated the effect of Ccs3 [LOD = 4.89] and identified an additional locus on distal chromosome 9 [LOD = 3.76], denoted Colon cancer susceptibility 5 locus (Ccs5). Ccs5 modulates tumor multiplicity in F2 animals bearing at least one A/J-derived susceptibility allele at Ccs3, with A/J-derived Ccs5 susceptibility alleles being inherited in a recessive manner. In F2 mice, a strong additive effect is observed between susceptibility alleles at both loci. Therefore, the work in this thesis also identifies a two-locus system (Ccs3, Ccs5) that regulates predisposition to CRC in mice. / Le cancer colorectal (CRC) est une maladie complexe résultant de l'interaction de composantes génétiques et environnementales. Nous avons identifié, puis caractérisé, un important locus nommé Colon cancer susceptibility locus 3 (Ccs3) contrôlant la susceptibilité à l'induction de CRC des lignées AcB/BcA, Les lignées de souris AcB/BcA recombinantes (recombinant congenic strains (RCS)) sont dérivées de la lignée A/J (susceptible à l'induction de CRC) croisée sur la lignée C57Bl/6J (résistante à l'induction de CRC), Nous avons ensuite confirmé la corrélation entre le génotype/phénotype du locus Ccs3 de lignées AcB/BcA additionnelles, de même que la corrélation des groupes générés par rétrocroisement incluant certains animaux portant un chromosome recombinant pour la portion du locus Ccs3. Cette approche a réduit l'intervalle physique correspondant à Ccs3 à un segment minimum de 2.2Mb. Cette région contient 13 transcrits annotés, notamment celui encodant la protéine NFκB p105. Nous avons examiné l'expression du gène Nfkb1 : celui-ci est fortement exprimé dans la muqueuse intestinale des souris A/J mais très peu dans leurs tumeurs de côlon. Le séquençage des 13 gènes candidat a identifié une variation du nombre de copies (CNV) d'une duplication de 54pb spécifique à une lignée A/J près du site d'épissage 3' de l'exon 15 de Nfkb1. La perte d'une de ces copies est associée avec l'apparition de tumeurs intestinales chez la souris A/J. Enfin, nous avons utilisé une approche génétique d'association par balayage du génome entier sur un total de 208 souris (B6 x A/J)F2 qui a confirmé l'effet majeur de Ccs3 [LOD = 4.89], et a détecté un locus additionnel dans la portion distale du chromosome 9 [LOD = 3.76], identifié Colon cancer susceptibility locus 5 (Ccs5). Ccs5 module la multiplicité de tumeurs chez les animaux F2 porteurs d'au moins un allèle de susceptibilité A/J au locus Ccs3, héritée de manière récessive. Nous avons donc identifié un système de deux loci (Ccs3, Ccs5) contrôlant la prédisposition au cancer colorectal chez la souris.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.104532 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Meunier, Charles |
| Contributors | Philippe Gros (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 | Doctor of Philosophy (Department of Biochemistry) |
| 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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