基于超级增强子图谱和三维基因组构建骨质疏松症的核心转录调控环路并解析关键调控因子分子机制
结题报告
批准号:
31970569
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
郭燕
依托单位:
学科分类:
基因组学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭燕
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中文摘要
骨质疏松是全球化多基因复杂疾病。全基因组关联研究已鉴定出上千个易感位点,但90%以上位于基因组非编码区,使其致病机理难于解析。申请人前期通过表观注释发现近半数易感位点位于超级增强子区,并发现SNP通过超级增强子激活靶基因的调控模式在骨质疏松遗传机制中非常普遍。鉴于超级增强子是新一代热门药物靶点,本项目以此为突破口,利用课题组积累的基因组、三维基因组(Hi-C)、表观组(ChIP-seq、ATAC-seq)和转录组(RNA-seq)的多组学数据,系统分析易感SNP通过超级增强子发挥作用的调控规律,基于超级增强子图谱和染色质三维构象构建骨质疏松的核心转录调控环路(CRC),并结合课题组搭建的高通量实验平台,利用STARR-seq和CRISPR screening进行高通量功能实验验证,准确高效地鉴定影响骨质疏松的关键CRC和核心调控因子。研究结果可为疾病精准医疗和药物开发提供潜在有效靶标。
英文摘要
Osteoporosis is a common complex disease worldwide. Although genome-wide association studies have successfully identified over 1000 susceptibility SNPs for osteoporosis, more than 90% of these SNPs are located in the non-coding regions of genome, and it is difficult to explore their pathogenic mechanisms. In our preliminary study, we have annotated the regulatory role of all the susceptibility SNPs for osteoporosis and found that nearly 50% of those SNPs are located in the super enhancer regions. We also found that it is common for SNPs to activate target genes through super enhancers for osteoporosis. Super enhancers are hypersensitive to drugs and would be a new hot drug target. Based on this, we will systematically analyze the super enhancer regulatory modes for susceptibility SNPs by using our multiple-omics data, including genomics, 3D genomics (Hi-C), epigenomics (ChIP-seq and ATAC-seq), and transcriptomic (RNA-seq) data. We will construct core transcriptional regulatory circuitries (CRC) based on super enhancer landscape and chromotin conformation for osteoporosis. Then, we will conduct high-throughput functional experiments, such as STARR-seq and CRISPR screening by using our platform, to systematically validate the regulatory roles and identify key CRC and regulatory factors. The completion of this project will provide potential effective targets for individualized diagnosis and drug development.
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Epigenetic Element-Based Transcriptome-Wide Association Study Identifies Novel Genes for Bipolar Disorder
基于表观遗传元件的转录组范围关联研究鉴定出双相情感障碍的新基因
DOI:10.1093/schbul/sbab023
发表时间:2020-07
期刊:Schizophrenia Bulletin
影响因子:6.6
作者:Shi Yao;Hao Wu;Tong-Tong Liu;Jia-Hao Wang;Jing-Miao Ding;Jing Guo;Yu Rong;Xin Ke;Ruo-Han Hao;Shan-Shan Dong;Tie-Lin Yang;Yan Guo
通讯作者:Yan Guo
DOI:10.1093/hmg/ddab371
发表时间:2022
期刊:Human Molecular Genetics
影响因子:--
作者:Xin Ke;Xin Tian;Shi Yao;Hao Wu;Yuan-Yuan Duan;Nai-Ning Wang;Wei Shi;Tie-Lin Yang;Shan-Shan Dong;Dageng Huang;Yan Guo
通讯作者:Yan Guo
DOI:10.1016/j.gendis.2023.03.024
发表时间:2024-03
期刊:GENES & DISEASES
影响因子:6.8
作者:Chen, Fei;Zhang, Yan;Peng, Pai;Huang, Xiao-Ting;Qiu, Zi-Han;Liu, Bao-Cheng;Yang, Tie-Lin;Yang, Bo;Guo, Yan
通讯作者:Guo, Yan
DOI:10.1210/clinem/dgz270
发表时间:2019-12
期刊:The Journal of clinical endocrinology and metabolism
影响因子:--
作者:M. Li;S. Yao;Yuan-Yuan Duan-Yuan;Yu-Jie Zhang;Yan Guo;Hui-Min Niu;Shanshan Dong;Y. Qiu;Tie-Lin Yang
通讯作者:M. Li;S. Yao;Yuan-Yuan Duan-Yuan;Yu-Jie Zhang;Yan Guo;Hui-Min Niu;Shanshan Dong;Y. Qiu;Tie-Lin Yang
DOI:10.1038/s41419-022-05309-3
发表时间:2022-10-12
期刊:CELL DEATH & DISEASE
影响因子:9
作者:Wang, Chen;Tian, Wen;Hu, Shou-Ye;Di, Chen-Xi;He, Chang-Yi;Cao, Qi-Long;Hao, Ruo-Han;Dong, Shan-Shan;Liu, Cong-Cong;Rong, Yu;Kang, Hua-Feng;Yang, Tie-Lin;Yang, Zhi;Guo, Yan
通讯作者:Guo, Yan
染色质环挤压介导肥胖易感SNP上位效应激活条件性增强子调控NOTCH4基因表达的机制研究
  • 批准号:
    32370653
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    郭燕
  • 依托单位:
MSCs成骨分化中动态重塑染色质三维结构劫持增强子对骨质疏松易感基因SCMH1的调控机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    郭燕
  • 依托单位:
骨质疏松症易感区域1p36.12非编码SNP通过增强子远程调控靶基因的机制研究
  • 批准号:
    31771399
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    郭燕
  • 依托单位:
基于GWAS遗传信息构建生物分子互作网络鉴定中国人群骨质疏松症易感基因
  • 批准号:
    31471188
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    85.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    郭燕
  • 依托单位:
PTH和IL21R基因多态性与骨质疏松症的遗传关联研究
  • 批准号:
    81000363
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    郭燕
  • 依托单位:
国内基金
海外基金