结合基因组DNA功能元件和易感SNPs信息预测并鉴定骨质疏松症的特征性遗传标记

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81573241
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H3010.非传染病流行病学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Osteoporosis is a common complex disease with high heritability, which can be prevented and controlled. The key issue for clinic prevention and treatment is to reveal its molecular genetic factors. Genome wide association studies (GWAS) is a well-accepted method of genetic epidemiology for identifying susceptibility genes on complex diseases. Although GWASs have identified a number of susceptibility genes for osteoporosis, they did not achieve the expected goal. The reasons might be two aspects. One is the limitation of the statistic power of GWAS. The other is the lack of knowledge of the function of non-coding sequence, while the most of variations identified by GWAS are located at non-coding regions. It is hard to explain the relationship between variations and disease. Recently, ENCODE published the fist-stage results. The whole genome sequences, especially for the non-coding regions, are detailed annotated by functional elements. It gives a clue to solve the two limitations mentioned above. Therefore, in order to solve above problems, this project will integrate the results of GWASs and ENCODE functional elements to extract characteristics of functional elements for osteoporosis by enrich analysis. Then, we will use these characteristics to predict new susceptibility variants for osteoporosis. These variants will be genotyped and validated in our samples. The validated variants will be used for constructing risk model for fractures. The results of this project will apply a new method and avenue for clinical early diagnosis, individualized prevention and treatment.
骨质疏松症是一类可防控的常见疾病,具有高遗传度,解决其预防和诊疗的根本在于结合临床揭示其分子遗传致病因素。尽管先进的全基因组关联研究(GWAS)发现一系列易感基因,效果却远未达预期。其原因一方面是GWAS的统计效力存在局限性;另一方面发现的变异多位于基因组非编码区,由于缺少对非编码区的认识,难以解释功能,从而忽略其重要性。近来,ENCODE恰逢其时地实施,对非编码区进行了功能元件详细注释,为疾病研究带来新的契机。本研究将延续前期工作,针对上述两个问题,创新性地将ENCODE数据和GWAS研究相结合,提取疾病易感SNPs的功能元件特征,建立全基因组水平预测疾病特征性遗传标记的方法;同时结合实际已有的临床大样本进行验证,高效鉴定影响中国人骨质疏松的特征性遗传标记;最后应用这些富含生物学功能的遗传标记并结合环境因素建立骨折风险预测模型,为疾病的临床早期筛查和个体化防治提供新思路和新靶点。

结项摘要

骨质疏松症是典型的多基因调控的复杂疾病,具有高遗传力。尽管全基因组关联分析发现了一系列骨质疏松相关基因,效果却远未达预期。其原因是由于发现的变异多位于基因组非编码区,难以解释功能,从而忽略其重要性。近年来,针对表观调控功能解析的研究如雨后春笋般兴起,为疾病非编码区变异的研究带来新的契机。本研究将表观调控数据和全基因组关联分析结果相结合,建立了预测富含生物学功能的疾病特征性遗传标记的方法,并利用新方法预测和验证骨质疏松症新的易感基因,提高了骨折风险预测模型效果。.首先,我们利用转录因子富集分析,发现2个显著富集于骨质疏松症相关增强子的转录因子EZH2(Padj=0.028)和NRSF(Padj=0.038),且EZH2基因上的一个SNP rs111851041在多重检验校正后仍与中国人群的髋部和脊柱骨密度相关(髋部骨密度:P=4.32×10-4;脊柱骨密度:P=2.72×10-3),因此EZH2可作为骨质疏松症的易感基因。在人间充质干细胞成骨分化12~48小时,EZH2基因表达显著下调,证明了该基因与骨质疏松症相关。其次,我们进一步利用表观调控元件特征,建立了一种预测复杂疾病易感基因的方法,通过提取表观调控元件特征,从全局上反向预测复杂疾病易感基因。将该方法应用到骨质疏松上,发现预测的基因显著富集在已知的骨质疏松症相关通路上,如Wnt signaling, calcium signaling等。该方法已获得专利。最后,我们进一步利用反向预测排名靠前的基因构建多基因风险评分,并将该评分纳入原始骨折风险预测模型后,发现加入预测基因能显著提高骨折预测的准确性。.本研究创新性地将表观调控元件数据和全基因组关联分析结合起来,发现传统的全基因组关联研究无法检测到的遗传信号,为骨质疏松症的早期遗传筛查和防治提供新思路和新靶点。

项目成果

期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
An Allele-Specific Functional SNP Associated with Two Systemic Autoimmune Diseases Modulates IRF5 Expression by Long-Range Chromatin Loop Formation.
与两种系统性自身免疫性疾病相关的等位基因特异性功能 SNP 通过长程染色质环形成调节 IRF5 表达。
  • DOI:
    10.1016/j.jid.2019.06.147
  • 发表时间:
    2020-02
  • 期刊:
    The Journal of investigative dermatology
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Hlaing Nwe Thynn;Xiao-Feng Chen;Wei-Xin Hu;Yuan-Yuan Duan;Dong-Li Zhu;Hao Chen;Nai-Ning Wang;Huan-Huan Chen;Yu Rong;Bing-Jie Lu;Man Yang;Feng Jiang;Shan-Shan Dong;Yan Guo;Tie-Lin Yang
  • 通讯作者:
    Tie-Lin Yang
Detecting epistasis within chromatin regulatory circuitry reveals CAND2 as a novel susceptibility gene for obesity.
检测染色质调节回路内的上位性揭示 CAND2 是一种新型肥胖易感基因
  • DOI:
    10.1038/s41366-018-0069-2
  • 发表时间:
    2019-03
  • 期刊:
    International journal of obesity (2005)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Dong SS;Yao S;Chen YX;Guo Y;Zhang YJ;Niu HM;Hao RH;Shen H;Tian Q;Deng HW;Yang TL
  • 通讯作者:
    Yang TL
Comprehensive functional annotation of susceptibility SNPs prioritized 10 genes for schizophrenia. Translational Psychiatry
易感性 SNP 的综合功能注释优先考虑了 10 个精神分裂症基因。
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Translational Psychiatry
  • 影响因子:
    6.8
  • 作者:
    Niu HM;Yang P;Chen HH;Hao RH;Dong SS;Yao S;Chen XF;Yan H;Zhang YJ;Chen YX;Chen YX;Yang TL;Guo Y
  • 通讯作者:
    Guo Y
SOX6基因3'UTR区野生型和突变型重组质粒的构建与鉴定
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    现代生物医学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郭燕;杨铁林
  • 通讯作者:
    杨铁林
Integrating Epigenomic Elements and GWASs Identifies BDNF Gene Affecting Bone Mineral Density and Osteoporotic Fracture Risk.
整合表观基因组元素和 GWAS 识别影响骨矿物质密度和骨质疏松性骨折风险的 BDNF 基因
  • DOI:
    10.1038/srep30558
  • 发表时间:
    2016-07-28
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Guo Y;Dong SS;Chen XF;Jing YA;Yang M;Yan H;Shen H;Chen XD;Tan LJ;Tian Q;Deng HW;Yang TL
  • 通讯作者:
    Yang TL

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:
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

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

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

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

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

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

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

ZBTB40基因与中国汉族人群和美国高加索人群骨密度的关联研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    生命科学研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谭丽君;杨铁林;刘拥军;邓红文
  • 通讯作者:
    邓红文
骨质疏松易感SNP rs4325274通过增强子远程调控SOX6基因的功能机制研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    遗传
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    妥晓梅;朱东丽;陈晓峰;荣誉;郭燕;杨铁林
  • 通讯作者:
    杨铁林
全基因组关联分析显示SOX6为影响腕部骨密度的候选基因
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国科学:生命科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谭丽君;潘峰;张银萍;LEVY Shawn;邓红文;刘荣;雷署丰;潘蓉;杨铁林;阎函;培育芳;杨芳;张峰
  • 通讯作者:
    张峰
PHACTR3基因与中国汉族和美国高加索人群骨密度的关联研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    激光生物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谭丽君;杨铁林;刘拥军;邓红文
  • 通讯作者:
    邓红文

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

杨铁林的其他基金

骨质疏松启动子区易感SNP通过Epromoter远程调控靶基因的系统鉴定与机制解析
  • 批准号:
    32170616
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
骨质疏松启动子区易感SNP通过Epromoter远程调控靶基因的系统鉴定与机制解析
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
整合染色质三维构象和高通量实验系统解析肥胖基因组非编码易感SNP的增强子调控机制
  • 批准号:
    31871264
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    59.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于全基因组的基因与基因相互作用研究鉴定肥胖症的新致病基因
  • 批准号:
    31371278
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    85.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
DNA拷贝数变异和肥胖症的遗传关联研究
  • 批准号:
    31000554
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码