The effect of genetic background and exposome on DNA methylation and its influence on human traits

Abstract

DNA methylation is really important because it is altered due to genetic and environmental factors, and it is associated with common diseases. In this thesis, we identified new factors altering DNA methylation, including drug consumption (tobacco, alcohol, and marijuana), common polymorphic inversions, and the interaction between inversions and the exposome. For that, we used two study populations: children from the HELIX project and adults from the TruDiagnostic DNA Biobank. To better explain the association of DNA methylation with common diseases, we evaluated methylation changes as possible mediators. We found alcohol-related CpG sites significantly mediating the association between heavy drinking and hypertension risk. We also identified an environment defined by multiple pregnant exposures detectable through a DNA methylation profile where girls are more protected against obesity and neurodevelopment delay than boys. Our findings suggest new genetic and environmental factors modulating DNA methylation that should be considered for new targets in disease prevention.

La metilació de l’ADN és important ja que pot alterar-se degut a factors genètics i ambientals i degut a què està associada amb malalties comuns. En aquesta tesi, hem identificat nous factors que alteren la metilació, incloent el consum de drogues (tabac, alcohol i marihuana), les inversions comunes polimòrfiques, i la interacció entre les inversions i l’exposoma. Per això, hem utilitzat dues poblacions: nens del projecte HELIX i adults del Biobanc de TruDiagnostic. Per entendre millor l’associació entre la metilació i el risc a malalties, hem avaluat els canvis en la metilació com possibles mediadors. Hem trobat llocs CpG mediant significativament l’associació entre el consum excessiu d’alcohol i el risc a hipertensió. També hem identificat un ambient definit per múltiples exposicions prenatals on les noies estan més protegides de patir obesitat i retràs en el neurodesenvolupament que els nois. Els nostres resultats suggereixen nous factors moduladors de la metilació que haurien de considerar-se com noves dianes en la prevenció de malalties.