Novel experimental strategies to characterize the genomic architecture of monogenic autoinflammatory diseases: from characterization of aberrant mRNA transcripts to elucidation of the role of post-zygotic variants in desease pathogenesis

Author

Bonet Martín, Núria

Director

Casals López, Ferran

Aróstegui Gorospe, Juan Ignacio

Date of defense

2025-02-10

Pages

242 p.



Department/Institute

Universitat Pompeu Fabra. Departament de Medicina i Ciències de la Vida

Doctorate programs

Programa de Doctorat en Biomedicina

Abstract

Developments in sequencing technologies over the last decade have revolutionized the ability to identify the genetic mechanisms underlying rare autoinflammatory diseases (AIDs), enabling improved characterization and diagnosis. This PhD thesis combines the knowledge and application of the latest methodologies of genomic analyses to identify and characterize the genetic causes of different AIDs. The two main areas of interest of this work include the identification of transcript isoforms through mRNA sequencing and the evaluation of mosaicism in genetic diseases caused by somatic DNA variants. First, we demonstrated the impact of two novel variants in the IL1RN gene as the cause of DIRA in a family with two patients presenting with a severe, neonatal-onset and lethal undiagnosed inflammatory disease. Second, we conducted the most extensive longitudinal study in a cohort of CAPS patients with post-zygotic NLRP3 variants. Additionally, we characterized two transcript isoforms resulting from a novel somatic variant at a splice site of the UBA1 gene, which has been identified as causative of VEXAS syndrome. And finally, we implemented and validated innovative methodologies, including single-cell RNA sequencing, digital PCR, and adaptive sampling using Oxford Nanopore Technologies.


Aquesta tesi doctoral combina el coneixement i l’aplicació de les tecnologies més recents d’anàlisi genòmica per identificar i caracteritzar les causes genètiques de diverses malalties rares autoinflamatòries (AIDs). Les dues principals àrees d’interès d’aquest treball inclouen la identificació de noves isoformes mitjançant la seqüenciació d’ARN i l’avaluació del mosaicisme en malalties genètiques causades per variants somàtiques a l’ADN. En primer lloc, hem demostrat l'impacte de dues variants noves en el gen IL1RN com a causa de DIRA en una família amb dos pacients que presentaven una malaltia inflamatòria greu, d’inici neonatal i letal, sense diagnòstic previ. En segon lloc, hem dut a terme l’estudi longitudinal més extens fins ara en una cohort de pacients amb CAPS amb variants post-zigòtiques de NLRP3. De manera complementària, hem caracteritzat dues isoformes resultants d’una nova variant somàtica en una regió d’splicing del gen UBA1, responsable del síndrome VEXAS. Finalment, hem implementat i validat metodologies com la seqüenciació d’ARN de cèl·lula única, la PCR digital i la seqüenciació dirigida mitjançant Oxford Nanopore Technologies.

Keywords

Malalties autoinflamatòries; Anàlisi genòmica; Seqüenciació ARN; Mosaicisme; Noves tecnologies de seqüenciació; Autoinflammatory diseases; Genomic analysis; RNA sequencing; Mosaicism; New sequencing technologies

Subjects

575 - General genetics. General cytogenetics. Immunogenetics. Evolution. Phylogeny

Documents

tnbm.pdf

21.73Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)