Study of genomic variability in the genetic susceptibility to psychiatric disorders: SNPs, CNVs and miRNAs

Abstract

In this thesis we have studied genetic elements potentially contributing to the pathophysiology of psychiatric disorders, focusing on different sources of human genome variability, including SNPs and CNVs, which can affect not only coding genes but also RNA regulatory elements, such as miRNAs. First, we have interrogated different candidate genes for psychiatric disorders overlapping with known CNVs, finding 14 different genes variable in copy number in psychiatric disorders but not in control individuals. Then, narrowing the analysis on mood disorders, we explored GSK3β gene considering both SNPs and a partially overlapping CNV. The GSK3β promoter and intron 1 region was found significantly associated with an earlier onset of the major depressive disorder. Finally, we have found evidence possibly pointing to a precise post-transcriptional regulation of circadian rhythms by miRNAs in mood disorder patients. Concretely, a variant in the precursor form of miR-182 could play an important role in fine-tuning its target sites involved in the control of sleep/wake cycles. Overall, we have provided evidence of different types of genome variation on neuronal genes or miRNA regulatory regions that can potentially contribute to the development of psychiatric disorders.

En aquesta tesi hem estudiat elements genètics que podrien contribuir potencialment en la fisiopatologia dels trastorns psiquiàtrics, centrant-nos en diferents fonts de variabilitat genòmica humana, incloent els SNPs i els CNVs, els quals poden afectar no només a gens codificants sinó també a elements reguladors, com els miRNAs. Primer, vam interrogar diferents gens candidats per trastorns psiquiàtrics solapats amb CNVs coneguts, trobant que 14 gens eren variables en el número de còpia en pacients però no en individus controls. Després, restringint l'anàlisi a trastorns afectius, vam explorar el gen GSK3β considerant SNPs així com també un CNV que se solapa parcialment amb el gen. Vam trobar la regió del promotor i de l'intró 1 del gen GSK3β associada de manera significativa amb una inferior edat d'inici del trastorn de depressió major. Finalment, hem trobat evidències que possiblement indiquen una precisa regulació post-transcriptional dels ritmes circadians per miRNAs en pacients amb trastorns afectius. Concretament, una variant en la forma precursora del miR-182 podria jugar un paper important en la fina regulació dels seus gens diana implicats en el control dels cicles de son i vigília. En general, hem aportat evidències de què diferents tipus de variació genòmica en gens neuronals o regions reguladores com els miRNAs podrien contribuir potencialment en el desenvolupament de trastorns psiquiàtrics.