Glikani predstavljaju najzastupljeniji i najraznolikiji oblik posttranslacijske modifikacije. Dok geni nedvosmisleno određuju strukturu svakog polipeptida, za sintezu glikana ne postoji genski predložak. Umjesto toga, stotine gena i njihovih produkata sudjeluju u vrlo kompleksnoj biosintezi glikana koju okolišni utjecaji čine još složenijom. Stoga je cilj ovog doktorskog rada odrediti razmjer kojim genski i okolišni čimbenici utječu na N-glikane imunoglobulina G (IgG) i ukupnih glikoproteina plazme. Da bi se postigao navedeni cilj, upotrijebljena je studija na blizancima. Ispitanici su regrutirani TwinsUK registrom, najvećim registrom blizanaca u Velikoj Britaniji. Više od 4500 uzoraka analizirano je HILIC-UPLC metodom (kromatografijom vrlo visoke djelotvornosti temeljenoj na hidrofilnim interakcijama, eng. Hydrophilic Interaction Ultra Performance Liquid Chromatography). Velika genska komponenta (heritabilnost ≥ 50%) pokazana je za 51 od 76 glikanskih svojstava IgG-a. Nasuprot tome, samo je 12 glikanskih svojstava IgG-a pokazalo malu gensku komponentu. Heritabilnost plazmatskog N-glikoma također se pokazala velikom. Polovica plazmatskih glikanskih svojstava bila je barem 50% heritabilna. Epigenomska asocijacijska analiza pokazala je da razina metilacije na nekim genima također utječe na sastav glikoma, i to na visokoheritabilne i niskoheritabilne glikane. Također je provedeno prvo istraživanje potencijalne uloge IgG glikozilacije u funkciji bubrega. U prvoj je analizi pronađena značajna povezanost s bubrežnom funkcijom za 14 glikanskih svojstava, a ostala je značajna i nakon validacije na neovisnoj podskupini monozigotnih blizanaca diskordantnih za bubrežnu funkciju. Ta glikanska svojstva pripadaju trima glavnim glikozilacijskim karakteristikama IgG-a: galaktozilaciji, sijalinizaciji i razini račvajućeg Nacetilglukozamina. Koristeći se WGCNA (eng. weighted correlation network analysis) metodologijom, provedena je mrežna analiza razina IgG glikana kod blizanaca, da bi se uspostavili klasteri koreliranih glikana. Pronađene su povezanosti između tih klastera i fenotipova boli kod blizanaca s LBP-om. Opažena je pozitivna korelacija između fenotipova boli i „pro-stanična citotoksičnost ovisna o protutijelima (eng. antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC)“ WGCNA glikanskog modula (visoka razina račvajućeg N-acetilglukozamina i niska razina sržne fukoze) te negativna korelacija između fenotipova boli i „anti-ADCC“ modula (visoka razina sržne fukoze, bez račvajućeg N-acetilglukozamina). Rezultati pokazuju da su glikani obećavajući biomarkeri za mnoge bolesti.