Genomics of bone and body composition traits in children

儿童骨骼和身体成分特征的基因组学

基本信息

  • 批准号:
    10441340
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 67.63万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-08-07 至 2025-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

ABSTRACT Our objective is to identify genes that regulate development of bone density, quality and strength in childhood. Childhood is a critical window for lifelong musculoskeletal health. Failure to achieve optimal bone accrual during childhood results in suboptimal peak bone mass and bone fragility later in life. In excess of 50 million older US adults have osteoporosis or low bone mass. Osteoporosis has a strong heritable component, yet only 20% of adult bone mineral density (BMD) variability is explained by genetic variants discovered to date. Pediatric studies should be highly effective in distilling the genetics of this complex phenotype, given (a) the duration of environmental influences is shorter, and (b) the genetic determinants of growth, body composition and maturation also influence bone accrual. Uncovering the genetic architecture of childhood bone accrual is critical for understanding lifelong skeletal health and identifying targets for preventing and treating bone fragility. Dual energy x-ray absorptiometry (DXA) measures of areal BMD are widely used in genetic studies. With DXA software advances, elements of bone quality and structural strength can be extracted, along with body composition parameters known to influence bone accrual. These deeper DXA-derived phenotypes have great potential to shed further important, novel insights into genetic determinants of the developing skeleton. We have genome-wide genotyped the NICHD Bone Mineral Density in Childhood Study (BMDCS) cohort which is unique for its large size, broad age range, high data quality, diversity and longitudinal design. We will derive new phenotypes from existing DXA and radiograph images, and apply advanced multidimensional phenotyping and multivariate GWAS methods to identify new loci. GWAS only reports genomic signals associated with a given trait and not necessarily the precise location of culprit genes. Therefore, we will use high-resolution `variant to gene mapping' techniques established in our `Center for Spatial and Functional Genomics' to investigate both previously reported pediatric novel loci and our anticipated new loci. Our approach first prioritizes putative causal SNPs using open chromatin and enhancer epigenetic signatures, and then identifies 3D genomic contacts between these prioritized SNPs and their target gene promoters, using a high-resolution promoter-based chromatin conformation capture technique. To validate these target genes, we will use CRISPR/Cas9 to edit the putative regulatory SNPs and use siRNA to target genes and show an effect on bone-relevant phenotypes. We will apply our techniques in primary pediatric human mesenchymal progenitor cell (MSC)-derived osteoblasts, a very relevant bone cellular model for understanding pediatric bone mass accrual. Thus, our proposal is an unparalleled opportunity to interrogate novel phenotypes and functionally characterize the actual effector genes using high resolution chromatin conformation capture approaches at these new, as well as previously known bone-related loci.
摘要 我们的目标是确定调控儿童骨密度、质量和强度发育的基因。 童年是终身肌肉骨骼健康的关键窗口。在治疗期间未能实现最佳骨增量 童年导致在以后的生活中的次优峰值骨量和骨脆性。超过5000万美国老年人 成年人有骨质疏松症或低骨量。骨质疏松症有很强的遗传成分,但只有20%的 成人骨矿物质密度(BMD)的变异性可以用迄今为止发现的遗传变异来解释。儿科研究 在提取这种复杂表型的遗传学方面应该是非常有效的,因为(a) 环境的影响是短期的,和(B)生长,身体组成和 成熟也影响骨生成。揭示儿童期骨骼增长的遗传结构至关重要 了解终身骨骼健康和确定预防和治疗骨脆弱性的目标。 双能X线骨密度仪(DXA)测量区域BMD广泛用于遗传研究。关于DXA 随着软件的进步,骨质量和结构强度的元素可以沿着身体 已知影响骨生成的组成参数。这些更深层次的DXA衍生表型具有很大的 有可能进一步揭示骨骼发育的遗传决定因素的重要、新颖的见解。我们有 NICHD儿童骨密度研究(BMDCS)队列的全基因组基因分型是独一无二的, 它具有规模大、年龄范围广、数据质量高、多样性和纵向设计等特点。我们将推出新的 表型从现有的DXA和X光片图像,并应用先进的多维表型和 多变量GWAS方法来鉴定新的基因座。GWAS仅报告与给定的 性状,而不一定是罪魁祸首基因的精确位置。因此,我们将使用高分辨率`变量来 我们的“空间和功能基因组学中心”建立了“基因作图”技术, 之前报道的儿科新基因座和我们预期的新基因座。我们的方法首先优先考虑假定的因果关系 使用开放染色质和增强子表观遗传签名的SNP,然后识别3D基因组接触 这些优先SNP和它们的靶基因启动子之间,使用基于高分辨率启动子的 染色质构象捕获技术。为了验证这些靶基因,我们将使用CRISPR/Cas9来编辑这些靶基因。 假定的调节SNP,并使用siRNA靶向基因,并显示对骨相关表型的影响。我们 将我们的技术应用于原代儿科人间充质祖细胞(MSC)衍生的成骨细胞, 非常相关的骨细胞模型,用于了解儿童骨量增加。 因此,我们的建议是一个无与伦比的机会,询问新的表型和功能特征, 实际的效应基因使用高分辨率染色质构象捕捉方法在这些新的, 以及先前已知的骨相关基因座。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Struan F A Grant其他文献

Struan F A Grant的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Struan F A Grant', 18)}}的其他基金

Leveraging GWAS Findings to Map Variants and Identify Novel Effector Genes for Alcohol-Related Traits
利用 GWAS 研究结果绘制变异图谱并识别酒精相关特征的新效应基因
  • 批准号:
    10657933
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:
Discovery of osteoblast and osteoclast bone mass effector genes using advanced genomics
利用先进基因组学发现成骨细胞和破骨细胞骨量效应基因
  • 批准号:
    10362112
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:
Discovery of osteoblast and osteoclast bone mass effector genes using advanced genomics
利用先进基因组学发现成骨细胞和破骨细胞骨量效应基因
  • 批准号:
    10675631
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:
Functional Interrogation of T2D-associated genes in human stem cell-derived models and mice
人类干细胞衍生模型和小鼠中 T2D 相关基因的功能研究
  • 批准号:
    10649538
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:
Functional Interrogation of T2D-associated genes in human stem cell-derived models and mice
人类干细胞衍生模型和小鼠中 T2D 相关基因的功能研究
  • 批准号:
    10451608
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:
Functional Interrogation of T2D-associated genes in human stem cell-derived models and mice
人类干细胞衍生模型和小鼠中 T2D 相关基因的功能研究
  • 批准号:
    10242941
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:
Genomics of bone and body composition traits in children
儿童骨骼和身体成分特征的基因组学
  • 批准号:
    10663174
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:
Functional Interrogation of T2D-associated genes in human stem cell-derived models and mice
人类干细胞衍生模型和小鼠中 T2D 相关基因的功能研究
  • 批准号:
    10064866
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:
Functional Mechanisms of T1D Risk Variants and their Target Genes using 3D Epigenomics and Single Cell Approaches
使用 3D 表观基因组学和单细胞方法研究 T1D 风险变异及其靶基因的功能机制
  • 批准号:
    9987848
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:
Functional Mechanisms of T1D Risk Variants and their Target Genes using 3D Epigenomics and Single Cell Approaches
使用 3D 表观基因组学和单细胞方法研究 T1D 风险变异及其靶基因的功能机制
  • 批准号:
    10398021
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于ATAC-seq与DNA甲基化测序探究染色质可及性对莲两生态型地下茎适应性分化的作用机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
利用ATAC-seq联合RNA-seq分析TOP2A介导的HCC肿瘤细胞迁移侵 袭的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
面向图神经网络ATAC-seq模体识别的最小间隔单细胞聚类研究
  • 批准号:
    62302218
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于ATAC-seq策略挖掘穿心莲基因组中调控穿心莲内酯合成的增强子
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基于单细胞ATAC-seq技术的C4光合调控分子机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于ATAC-seq技术研究交叉反应物质197调控TFEB介导的自噬抑制子宫内膜异位症侵袭的分子机制
  • 批准号:
    82001520
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
靶向治疗动态调控肺癌细胞DNA可接近性的ATAC-seq分析
  • 批准号:
    81802809
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
运用ATAC-seq技术分析染色质可接近性对犏牛初级精母细胞基因表达的调控作用
  • 批准号:
    31802046
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于ATAC-seq和RNA-seq研究CWIN调控采后番茄果实耐冷性作用机制
  • 批准号:
    31801915
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于ATAC-seq高精度预测染色质相互作用的新方法和基于增强现实的3D基因组数据可视化
  • 批准号:
    31871331
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    59.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Project #2 Integrated single-nucleus multi-omics (ATAC-seq+RNA-seq or chromatin accessibility + RNA-seq) of human TGs
项目
  • 批准号:
    10806548
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:
A transposase system for integrative ChIP-exo and ATAC-seq analysis at single-cell resolution
用于单细胞分辨率综合 ChIP-exo 和 ATAC-seq 分析的转座酶系统
  • 批准号:
    10210424
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:
EAPSI: Developing Single Nucleus ATAC-seq to Map the Ageing Epigenome
EAPSI:开发单核 ATAC-seq 来绘制衰老表观基因组图谱
  • 批准号:
    1714070
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:
    Fellowship Award
A cloud-based learning module to analyze ATAC-seq and single cell ATAC-seq data
基于云的学习模块,用于分析 ATAC-seq 和单细胞 ATAC-seq 数据
  • 批准号:
    10558379
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 67.63万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了