Heritable DNA Methylation in CD4+ Cells among Complex Families Displays Genetic and Non-Genetic Effects.
Heritable DNA Methylation in CD4+ Cells among Complex Families Displays Genetic and Non-Genetic Effects.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0165488
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Absher DM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Day K;Waite LL;Alonso A;Irvin MR;Zhi D;Thibeault KS;Aslibekyan S;Hidalgo B;Borecki IB;Ordovas JM;Arnett DK;Tiwari HK;Absher DM
CpG 位点的 DNA 甲基化既具有遗传性，又受环境影响，但每个位点对 DNA 甲基化水平的相对贡献尚不清楚。我们对降脂药物和饮食遗传学网络 (GOLDN) 中 163 个家族的 975 名个体的人类 CD4+ 细胞中的 CpG 甲基化进行了遗传性分析。基于 0.4 的广义遗传力 (H2) 值阈值，我们在 174,445 个变异最大的常染色体 CpG 中识别出 20,575 个高度遗传的 CpG (SD > 0.02)。使用 975 个人中的 717 个人对 2,145,360 个 SNP 处的可遗传 CpG 与基因型的关联进行测试表明，约 74% 是顺式 meQTL（距离 CpG < 1 Mb），6% 的 CpG 表现出反式 meQTL 关联（距离 CpG > 1 Mb 或位于不同染色体上），20% 的 CpG 没有表现出反式 meQTL 关联。与基因型有很强的显着关联（基于 p 值阈值 1e-7）。与基因型无关的可遗传 CpG 邻近的基因富含与 T 细胞激活调节相关的功能术语。这些 CpG 也是区分 T 细胞和其他血细胞谱系的 CpG。与与 meQTL 相关的可遗传 CpG 邻近的基因相比，基因型无关的可遗传 CpG 在相同的基因组区域中适度富集，这些区域在原始生殖细胞发育过程中逃脱了擦除，并且可能具有世代传播的潜力。
DNA methylation at CpG sites is both heritable and influenced by environment, but the relative contributions of each to DNA methylation levels are unclear. We conducted a heritability analysis of CpG methylation in human CD4+ cells across 975 individuals from 163 families in the Genetics of Lipid-lowering Drugs and Diet Network (GOLDN). Based on a broad-sense heritability (H2) value threshold of 0.4, we identified 20,575 highly heritable CpGs among the 174,445 most variable autosomal CpGs (SD > 0.02). Tests for associations of heritable CpGs with genotype at 2,145,360 SNPs using 717 of 975 individuals showed that ~74% were cis-meQTLs (< 1 Mb away from the CpG), 6% of CpGs exhibited trans-meQTL associations (>1 Mb away from the CpG or located on a different chromosome), and 20% of CpGs showed no strong significant associations with genotype (based on a p-value threshold of 1e-7). Genes proximal to the genotype independent heritable CpGs were enriched for functional terms related to regulation of T cell activation. These CpGs were also among those that distinguished T cells from other blood cell lineages. Compared to genes proximal to meQTL-associated heritable CpGs, genotype independent heritable CpGs were moderately enriched in the same genomic regions that escape erasure during primordial germ cell development and could carry potential for generational transmission.
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