刘欢医生,牙周病科研究人员利用机器学习来整合来自不同脊椎动物的功能测序数据集,揭示了维持上皮-sp的保守DNA词汇特异性增强子活性。这项工作,对斑马鱼表皮增强子的分析有助于鉴定人类KRT8/18附近的调节变异, 2020年2月7日发表在eLife上(https://elifesciences.org/articles/51325)可以从口面裂基因研究中优先考虑功能研究候选人。
口面裂(OFC),包括唇裂、腭裂或两者兼有,是最常见的结构性出生缺陷之一。这种疾病给社会造成了巨大的健康负担。先前的研究表明,OFC的病因有很强的遗传作用。多项全基因组关联研究(GWAS)促进了我们对这一贡献的理解,因为多个独立的GWAS和荟萃分析已经确定了40多个相关位点。然而,这种统计方法无法区分直接影响风险的snp与仅与此类snp存在连锁不平衡的snp。将统计关联转化为对OFC生物学原因的理解的一个巨大挑战是建立功能研究管道。
刘博士和他的同事与爱荷华大学的罗伯特·康奈尔教授合作,一直在用斑马鱼和小鼠模型进行OFC功能研究。江南官网中国有限公司然而,一个被认为理所当然的谜团是为什么斑马鱼可以作为测试非保守非编码变体的模型。在他最近的研究中,刘博士首次使用ATAC-seq, H3K27Ac ChIP-seq, RNA-seq和转基因斑马鱼模型,注释了斑马鱼周皮(初级上皮)中的所有活性组织特异性增强子。这项研究发现irf6、grhl1/3、klf17和tfap2a/c是维持周皮分化和完整性的关键转录因子。为了进行比较,他们使用相同的方法鉴定小鼠腭上皮增强子候选组和人类口腔上皮增强子候选组,它们具有相似的关键转录因子组。使用机器学习方法进行集成,揭示了一个分类器,可以优先考虑KRT8/18位点附近的ofc相关snp。最后,通过报告子实验和CRISPR-Cas9实验确认了该分类器识别的首选候选SNP的风险等位基因。
数字一个机器学习训练分类器斑马鱼表皮活性增强剂应用于人类基因组.一个基因组浏览器视图聚焦于IRF6-9.7,也称为多物种保守序列MCS9.7 (hg19 chr1:209989050-209989824)。B基因组浏览器视图聚焦ZNF750-37。C的GFP表达模式Tg (irf6 - 9.7:绿色荧光蛋白;krt4:番茄)在5 dpf。D的GFP表达模式Tg (ZNF750-37:绿色荧光蛋白;krt4:番茄)在5 dpf。
这项工作得到了中国自然科学基金的资助,CAST对刘欢的青年精英科学家资助计划,以及美国国立卫生研究院对罗伯特·康奈尔和阿克塞尔·维塞尔的研究结果的支持。