A spontaneous dog model for a human sensory neuropathy: identification of a mutation in the upstream region of a neurotrophic factor

Abstract

In this study, we sought the genetic cause of self-mutilation syndrome in sporting dogs, which corresponds to human Hereditary Sensory and Autonomic Neuropathies (HSAN). We have identified a genetic mutation upstream of the gene encoding Glial cell line-Derived Neurotrophic Factor (GDNF). This mutation is responsible for insensitivity to pain in four sporting dog breeds and it perfectly segregates with the disease in 250 sporting dogs of known clinical status. Moreover, it was not found in any of the 900 unaffected dogs from 130 different breeds. Since this mutation is localized in a long non-coding RNA, we performed an in-depth analysis of the genomic region (locus) as well as gene expression analyses to understand its role in the pathophysiology of the disease. Thus, in addition to the discovery of a novel candidate gene for HSAN in humans, we propose a transcriptional regulation mechanism based on a “partnership” between GDNF and a long non-coding RNA (lncRNA).Un modèle spontané canin de neuropathie sensorielle humaine : identification d’une mutation en amont d’un facteur neurotrophique.Dans cette étude, nous avons recherché la cause génétique du syndrome d’automutilation chez les chiens de chasse, qui correspond chez l’Homme à une neuropathie sensitive de type HSAN. Nous avons identifié une mutation en amont d’un gène codant un facteur neurotrophique : GDNF («Glial cell line-Derived Neurotrophic Factor»). Cette mutation ségrége parfaitement avec la maladie chez 250 chiens de chasse de statut clinique connu et est absente chez 900 chiens indemnes de 130 autres races. Cette mutation étant située dans un ARN long non codant, une analyse fine de la région chromosomique et des études d’expression de gènes ont été réalisées pour comprendre son rôle dans la physiopathologie de la maladie. Ainsi, non seulement, nous apportons un nouveau gène candidat pour les neuropathies humaines, mais nous proposons également un mécanisme de régulation transcriptionnelle original, basé sur un «partenariat» entre le gène codant le facteur neurotrophique et l’ARN long non codant.