Transcriptional regulatory networks govering placental development.

控制胎盘发育的转录调控网络。

• 批准号: 10165766
• 负责人: Geetu Tuteja
• 金额: $ 29.92万
• 依托单位: IOWA STATE UNIVERSITY
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2018-08-24 至 2023-05-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/10165766
• 关键词: ATAC-seq; Adult; Binding; Binding Sites; Biological Assay; Cell Line; Cells; Cessation of life; ChIP-seq; Complex; Computer Analysis; Data; Decidua; Development; Disease; Early Diagnosis; Early treatment; Embryo; Enhancers; Ensure; Fetal Growth Retardation; Fetus; Gene Abnormality; Gene Expression; Genes; Genetic; Genetic Transcription; Genomic DNA; Genomics; Goals; Growth; Human; Knowledge; Lead; Metabolic; Methods; Mission; Mothers; Mus; National Institute of Child Health and Human Development; Nucleic Acid Regulatory Sequences; Nutrient; Outcome; Pathogenesis; Pathology; Pathway interactions; Placenta; Placenta Diseases; Placentation; Pre-Eclampsia; Pregnancy; Pregnancy Complications; Pregnancy Outcome; Process; Public Health; Publishing; Regulation; Reporter; Research; Small Interfering RNA; Syncytiotrophoblast; Testing; Therapeutic Intervention; Time; Tissues; Variant; Work; adverse pregnancy outcome; base; biomarker development; cell motility; computerized tools; computing resources; early onset; genome-wide; genomic RNA; innovation; knock-down; knockout gene; member; migration; neonatal death; novel marker; novel therapeutic intervention; prevent; spatiotemporal; stillbirth; tool; transcription factor; transcriptome sequencing; trophoblast

Abnormal  gene  expression  during  early  placental  development  has  been  associated  with  adverse  pregnancy  outcomes.  However,  the  transcriptional  regulatory  networks  underlying  normal  placental  development,  includ-­ ing  the  transcription  factors,  the  enhancers  they  bind  to,  and  the  genes  they  regulate,  are  unknown.  Until  this  fundamental gap is filled, the variants in genomic DNA that cause aberrant gene expression and lead to preg-­ nancy complications cannot be understood. The applicant’s long-­term goal is to identify global mechanisms by  which transcription factors and enhancers work together to regulate placental development. The overall objec-­ tive of this application is to define and characterize transcriptional regulatory networks for processes that occur  during three critical time points of mouse placental development (embryonic days 7.5, 8.5, and 9.5), prior to the  formation of the mature placenta. The central hypothesis, based on published and preliminary data, is that time  point-­specific  transcriptional  regulatory  networks  regulate  distinct  processes  during  early  placental  develop-­ ment,  and  that  disruption  of  transcription  factors  or  enhancers  central  to  these  networks  leads  to  abnormal  trophoblast gene expression. The rationale for the proposed research is that understanding the regulatory net-­ works underlying early placental development will enable early detection and treatment of placental disorders.  The  central  hypothesis  will  be  tested  using  three  specific  aims:  (1)  to  define  process-­specific  transcriptional  regulatory  networks  during  early  placental  development;;  (2)  to  determine  the  mechanisms  by  which  key  TF-­ enhancer pairs regulate gene expression in mouse trophoblast subtypes;; and (3) to determine the relationship  between  cis-­regulation  in  mouse  and  human  trophoblasts.  To  execute  these  aims,  we  will  use  an  integrated  approach,  combining  experimental  genomics  (RNA-­Seq,  ChIP-­Seq,  and  ATAC-­Seq),  computational  analysis  (e.g.  co-­expression  analysis,  enhancer  module  analysis,  and  binding  site  predictions),  and  functional  assays  (e.g. ChIP, reporter assays, and siRNA knockdown). Each aim is supported by a strong scientific premise and  preliminary data, and each method has been established either in the applicant’s lab or in the lab of a member  of  the  research  team.  Completion  of  this  project  will result  in  a  global  understanding  of the  transcriptional  net-­ works  regulating  early  placental  development,  and  in  an  understanding  of  the  mechanisms  by  which  key  TF-­ enhancer pairs regulate gene expression in mouse and human trophoblast cells. The research proposed in this  application  is  innovative,  in  the  applicant’s  opinion,  because  it  represents  a  new  and  substantive  departure  from  the  status  quo  by  shifting  focus  to  genome-­scale  identification  and  characterization  of  TF-­enhancer  net-­ works that regulate specific processes during placental development. This contribution is significant because it  will  provide  a  new  understanding  of  normal  placental  development,  ultimately  leading  to  the  development  of  novel therapeutic interventions for placenta-­associated disorders.

在胎盘发育的早期阶段，基因的异常表达被认为与不良妊娠有关。 结果。然而，与胎盘正常发育相关的转录调控网络包括-- 在转录调控因子中，哪些基因增强子可以与它们要调控的基因结合、调节和调节，这些都是未知的。直到这个基本的基因空白完全填补之前，基因组DNA中可能导致基因表达异常并导致妊娠的基因变异才能被发现。 南希的复杂情况不能不被理解。但申请人的长期目标是确保在2019年之前确定全球合作机制。 这些转录因子和促进剂可以共同作用，以更好地调节胎盘发育。 这项新申请的主要目的是为可能发生的新流程定义和描述转录和监管信息网络。 在小鼠胎盘发育的三个关键时间点(胚胎发育天数分别为7.5天、8.5天、8.5天和9.5天)。 最成熟的胎盘的形成过程。根据中央银行的假说，根据已发表的研究和初步的医疗数据，现在还不是时候。 在胎盘发育的早期，特定的点转录调控网络可以调节不同的调控过程。 转录因子或基因增强子的干扰是影响这些基因网络的关键因素，导致细胞异常。 滋养层细胞基因的表达。这项新提出的研究计划的基本原理是，我们需要理解最新的调控网络-- Works是胎盘发育的基础，它将使胎盘发育障碍的早期发现和治疗成为可能。 我们还将使用以下三个具体的测试目标来进一步测试中央控制假说：(1)测试以定义特定于过程的测试转录。 在胎盘发育的早期阶段建立了监管网络；;(2)决定在此之前确定哪些机制是关键的Tf-- 增强子基因对调节小鼠滋养层细胞亚型中基因的表达；;基因和(3)基因共同决定两者之间的关系。 在小鼠细胞和人类滋养层细胞的顺式调控之间。为了更好地执行这些目标，我们将继续使用一种新的集成技术。 方法，通过结合实验和基因组学技术(RNA-seq，芯片-seq，和atac-seq)，进行计算分析。 (例如，共表达分析、增强子和模块分析、预测和有约束力的位点分析)、测试和功能分析。 (例如，芯片、记者化验、基因和siRNA基因敲除)。每个目标都得到了强大的科学假设和技术的支持。 无论是在申请人的实验室中，还是在成员的实验室中，都已经建立了初步的实验数据、测试和测试方法。 研究团队的成员。完成这一项目将不会导致对全球转录技术网的全面理解-- 致力于调节胎盘的早期发育、发育和发育，以加深对这些机制的理解，这些机制是Tf-1的关键。 增强子配对调节小鼠细胞和人类滋养层细胞中基因的表达。该研究小组在这篇文章中提出了这一建议。 根据申请人的意见，申请程序是非常创新的，因为它代表了一种全新的方式，也代表了一种实质性的方式离开。 从目前的现状转向基因组规模的基因鉴定，以及TTF-增强子的鉴定和鉴定。 它可以在胎盘发育过程中调节特定的代谢过程。这一贡献是非常重要的，因为它是 这将为我们提供一种对正常胎盘发育的新的新的认识，并最终成为推动胎盘正常发育的主导因素。 新的治疗性药物干预措施适用于与胎盘相关的运动障碍。