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

基本信息
批准号:31771399
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:郭燕
学科分类:
依托单位:西安交通大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:董珊珊,薛梅,闫菡,朱东丽,陈晓峰,郝若涵,杨熳,段媛媛
关键词:
增强子非编码易感SNP染色质远程互作骨质疏松汉族
结项摘要

Since more than 90% SNPs identified by genome-wide association studies (GWAS) are located in non-coding regions, it becomes difficult and important to discover the underlying mechanism of non-coding SNPs - target genes - diseases. 1p36.12 is a susceptibility locus firstly identified by large-scale GWAS on osteoporosis in white population. We have also validated the significant associations in Chinese population. However, most susceptibility SNPs in this locus are in intergenic region, the function of these SNPs remains unknown. Our preliminary study have shown that, SNPs in 1p36.12 could act as enhancer to regulate a long non-coding RNA (LINC00339) through long-range loop formation. Based on these work, we propose our plan: first, we will conduct a comprehensive bioinformatics analyses on susceptibility SNPs in 1p36.12 through integrating multiple epigenomic regulatory data, gene expression data, and three-dimension genomic data. Second, we will validate the results by conducting various functional experiments in cellular and mouse model, such as luciferase assay, chromosome conformation capture (3C), CRISPR/Cas9, and so on. Finally, we will investigate the relationship between LINC00339 and its target gene CDC42, which is an important gene involved in bone metabolism. Our aim is to identify the long-range regulation pattern of “non-coding susceptibility SNPs – disease”. The completion of this project will provide potential effective target for precision medicine and drug development.

全基因组关联研究(GWAS)发现的疾病易感SNP位点90%以上位于非蛋白编码区,破解从非编码SNP到靶标基因到疾病的内在关系是当前研究的关键和难点。1p36.12是国际大规模GWAS报道的第一个白人骨质疏松易感区域,申请人在中国人中也验证到显著关联,然而,该区域的易感SNP多位于基因间隔区,功能机制至今未知。我们前期研究提示,该易感SNP区域可作为增强子远程调控长链非编码RNA(LINC00339)的表达。本项目拟在此基础上,通过整合各类表观调控、基因表达和三维基因组数据,对1p36.12上易感SNP进行系统生物信息学分析,并结合双荧光报告系统、3C、CRISPR/Cas9等各类功能学实验在细胞和小鼠上验证,同时研究LINC00339对其Cis调控的骨代谢重要基因CDC42的作用机制,旨在深入解析“非编码易感SNP—疾病”的远程调控模式。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。

项目摘要

GWAS研究发现1p36.12是骨质疏松的重要易感区,但该区域的易感位点均位于基因组非编码区,真正的功能性易感位点及分子调控机制未知。本项目通过整合基因组、转录组、表观组合三维基因组数据,进行系统生信息学分析,并开展多种功能实验验证,致力于破译“非编码易感SNP-骨质疏松”的远程调控机制。我们成功鉴定出1个功能性易感SNP(rs6426749),作为等位基因特异型增强子(rs6426749-G),结合转录因子TFAP2A,激活增强子元件活性,与长链非编码RNA基因LINC00339的启动子形成染色质远程互作,来增强LINC00339的表达,CTCF蛋白在远距离成环过程中发挥重要作用。进一步研究发现,LINC00339主要表达在细胞质中,会抑制成骨细胞分化。我们发现,LINC00339作为支架,可招募蛋白PARP1,对骨质疏松的重要明星基因CDC42具有负调控效应。综上,本研究完整解析了一个“非编码易感SNP-LINC00339-CDC42-骨质疏松症”的远程调控新模型,证明了非编码区易感SNP对于骨质疏松症发病机制的重要调控作用,可为骨质疏松的精准医疗和药靶开发提供潜在有效靶标。同时,本项目的研究模式也可为其它复杂疾病非编码区易感SNP功能研究提供研究参考和有效手段。在本项目的支持下,现已发表 SCI 收录论文 11篇,其中第一标注的 SCI 收录论文4篇,包括遗传学领域权威期刊American Journal of Human Genetics和内分泌领域顶尖期刊Nature Reviews Endocrinology,中文核心期刊2篇,授权发明专利1项。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
2

Wnt 信号通路在非小细胞肺癌中的研究进展

Wnt 信号通路在非小细胞肺癌中的研究进展

DOI:
发表时间:2016
3

采用深度学习的铣刀磨损状态预测模型

采用深度学习的铣刀磨损状态预测模型

DOI:10.3969/j.issn.1004-132x.2020.17.009
发表时间:2020
4

基于LBS的移动定向优惠券策略

基于LBS的移动定向优惠券策略

DOI:10.3969/j.issn.1005-2542.2020.02.009
发表时间:2020
5

甘肃省粗颗粒盐渍土易溶盐含量、电导率与粒径的相关性分析

甘肃省粗颗粒盐渍土易溶盐含量、电导率与粒径的相关性分析

DOI:10.13885/j.issn.0455-2059.2021.04.004
发表时间:2021

郭燕的其他基金

批准号:81800656
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31471188
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:81902100
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81000363
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81872420
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:41601213
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31901879
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81402572
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

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
负责人:杨铁林
学科分类:C0604
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
2

内含子区的肥胖易感SNP通过影响增强子活性调控BCL2的作用机制研究

批准号:31701095
批准年份:2017
负责人:董珊珊
学科分类:C0607
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
3

通过SNP搜索和克隆中国人2型糖尿病易感基因

批准号:30170441
批准年份:2001
负责人:方福德
学科分类:H0708
资助金额:19.00
项目类别:面上项目
4

PCOS全基因组关联分析易感区域内长链非编码RNA在疾病中的作用及功能机制研究

批准号:81571501
批准年份:2015
负责人:王磊
学科分类:H0420
资助金额:57.00
项目类别:面上项目