单细胞拼接的遗传决定因素是丰富的疾病易感位置
Isar Nassiri1,2,3,4,5, James J Gilchrist6,7, Orion Tong6
1Oxford-GSK Institute of Molecular and Computational Medicine (IMCM), Centre for Human Genetics, Nuffield Department of Medicine, University of Oxford, Oxford, UK. isar.nassiri@ndcn.ox.ac.uk.
遗传变异会影响单细胞如何根据免疫细胞状态不同地结合基因. 这影响基因表达,并揭示了COVID-19和癌症等疾病的机制.
科学领域:
- 免疫学 免疫学 免疫学
- 遗传学 是一个遗传学.
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 了解遗传变异如何影响单细胞基因表达和不同免疫状态中的拼接至关重要.
- 单细胞在免疫反应中发挥关键作用,它们的基因调节可以受到环境线索和遗传因素的影响.
研究的目的:
- 在不同的免疫条件下,研究特定的基因和转录人体单细胞中的定量特征位点 (QTL).
- 确定调节单细胞拼接和转录使用的基因变异,以应对干扰素 (IFN-γ) 和脂多糖 (LPS).
主要方法:
- 配对基因和转录QTL映射使用来自185名健康欧洲人的RNA测序数据.
- 单细胞被分离并与或没有IFN-γ或LPS进行化,以模拟不同的免疫状态.
- 整合DNA甲基化数据以推断表达QTL的影响方向.
主要成果:
- 确定了5749个基因和8727个转录的调节变异.
- 发现了291个特定上下文的QTL转录,这些转录与全基因组关联研究 (GWAS) 的位置共定位.
- 发现了特定QTL和疾病严重程度之间的关联,包括COVID-19 (OAS1拼接) 和胃食道癌 (MUC1拼接).
- 证明甲基化QTL和表达QTL之间的重叠,使因果推断成为可能.
- 确定了改变基因调节网络的"共表达QTL".
结论:
- 遗传和环境环境复杂地调节单细胞基因表达和拼接.
- 这些发现提供了关于疾病风险等位基因的功能机制的见解,包括与COVID-19和癌症相关的等位基因.
- 这项研究揭示了遗传变异如何导致单细胞中不同的拼接模式和基因表达特征,影响疾病易感性.
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