课题基金 / 基金详情

联合GWAS、eQTL系统性鉴定调控癫痫风险的SNP变异

批准号:
82101530
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
韩烨
依托单位:
学科分类:
神经电活动异常与发作性疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
韩烨

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
癫痫是最常见的神经系统疾病之一,多在儿童期起病,儿童癫痫的患病率约为5-10/1000人,大约70%的癫痫病因与遗传因素有关。单核苷酸多态性(SNP)作为基因组中最广泛存在的遗传标记,已被发现与疾病易感性有关。本课题的前期工作中,我们利用全基因组关联研究(GWAS)筛选的癫痫风险相关的SNP位点中,仅0.2%的位点分布在外显子,其余52.3%分布在基因间区,41.2%分布在内含子,但这些非编码序列的SNP位点如何影响癫痫发病,迄今尚未完全明确。我们通过GWAS进行区域注释,发现有些SNP位于增强子区域,还有些SNP与转录抑制因子有关。本课题拟在前期数据的基础上,通过STARR-seq、双荧光素酶实验鉴定非编码序列中有调控功能的SNP,并通过eQTL分析、CRISPR/Cas9 Knock Out验证调控型SNP对靶基因的调控作用,对探索儿童癫痫的发病机制并指导临床诊疗具有重要意义。
英文摘要
Epilepsy is one of the most common neurological disorders during childhood, the prevalence of which is about 5 to 10 per children. The reason of epilepsy is multiple, about 70% is related with genetic factors. As the most widely existing genetic marker, single nucleotide polymorphism (SNP) has been found to be associated with disease susceptibility. In our previous genome-wide association study (GWAS), we found that only 0.2% SNP associated with epilepsy risk located in exons, 52.3% in intergenic region, and 41.2% in introns. However, the influence of most of the SNPs located in non-coding sequence on the development of epilepsy remains unclear. By region annotation in our GWAS, we found that some of these SNPs located in enhancer regions, while some other SNPs were related with transcription inhibitors. On the basis of our previous GWAS data, we plan to further identify the SNPs with regulatory function by STARR-seq and luciferase reporter assay in non-coding sequence. Then we will further investigate the regulation of SNPs on the expression of target genes by eQTL analysis and CRISPR/Cas9 knock out.
癫痫是最常见的神经系统疾病之一,多在儿童期起病,反复癫痫发作可导致患儿智力、运动发育落后或倒退。大约70%的癫痫病因与遗传因素有关,单核苷酸多态性(SNP)作为基因组中最广泛存在的遗传标记,已被发现与疾病易感性有关。我们的前期GWAS分析发现,绝大多数癫痫风险相关的SNP位点分布在非编码序列,但是目前对非编码序列SNP位点如何影响癫痫的发病机制尚未完全明确。本项目在前期研究的基础上,在224个癫痫风险显著相关的非编码序列SNP中,基于生物信息学综合分析,进一步筛选出60个与癫痫关联性较强的SNP进行双荧光素酶报告基因实验检测,通过比较野生型、突变型和对照组的荧光素酶活性差异,反映荧光素酶报告基因的表达差异,以此检验SNP的调控活性。结果显示SNP rs1318322、rs2947349、rs11943905和rs887696是具有调控活性的SNP位点。然后,我们利用eQTL分析为这些调控型SNP寻找靶基因,结果显示这些位点变异会引起靶基因GJA1、VRK2、GABRA2和HIBCH表达水平改变。最后,我们选择等位基因调控活性存在差异的SNP 1318322进行调控机制的研究。结果表明,rs1318322位于基因GJA1转录起始位点上游422kb,运用CRISPR Knockout敲除rs1318122所在区域,或者CRISPRi抑制该区域的调控活性,GJA1基因表达量下降,GJA1蛋白表达水平下调。说明GJA1基因所在区域具有增强子活性,通过调控GJA1基因的表达量,进而调控缝隙连接蛋白GJA1的表达水平,从而导致个体对癫痫的易感性差异。本项目结果促进了对非编码序列SNP功能的认识,为调控型SNP通过影响靶基因的表达进而导致癫痫的发生机制提供了理论基础。
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