纽约——通过追踪增强子的表达,西奈山伊坎医学院领导的团队发现了神经精神疾病遗传性、组织或细胞类型特异性增强子及其调节的基因之间的联系。
“在增强子中识别神经精神疾病的风险变异,强调了了解人类大脑增强子功能的人群水平变异的重要性。”资深通讯作者帕诺斯·鲁索斯(Panos Roussos)是西奈山疾病神经基因组学中心伊坎医学院和西奈山其他研究所和部门的研究员,他和他的同事写道,指出了解增强子是如何表达和调控的潜在重要性,以更好地理解这些情况。
当他们报道在自然遗传学周一,研究人员使用机器学习评估了多组学数据集,涵盖了在10个无神经精神疾病的人的死后大脑样本中发现的细胞分类神经元和非神经元细胞类型,重点关注5个大脑区域。基于RNA测序、染色质免疫沉淀测序、ATAC-seq等数据,他们在神经元细胞中发现了30795个候选转录增强子,在非神经元细胞类型中发现了23265个候选转录增强子。
与此同时,通过深入研究另外774名患有或不患有精神分裂症的人的死后大脑样本的近1400个RNA-seq数据集,该团队能够开始在整个队列中分析增强子表达在个体之间的差异程度,以及在精神分裂症患者内部。
连同他们的表达量性状基因座谱分析(包括影响增强子调控基因和增强子本身表达的eqtl),研究者的数据强调了增强子及其靶向基因对神经精神疾病风险和遗传力的影响。
“我们发现[转录增强子]和[转录增强子]相关基因与神经精神疾病密切相关,并且[转录增强子]以一种补充基因表达的方式介导神经精神特征遗传,”作者报告说。
此外,研究人员解释说,通过将基因eqtl和增强子eqtl的信息合并到一项基于已发表的全基因组关联研究的精神分裂症转录组关联研究中,他们能够对神经精神疾病相关位点获得更精确的看法。
研究人员补充说:“我们从两个大脑区域建立了10,669个独特基因和8,702个独特增强子的表达模型,与之前对人类大脑(精神分裂症)的研究相比,这显著增加了TWAS的转录组覆盖。”
例如,研究小组注意到,有二十多个基因座同时标记了增强子和基因,而还有一些基因座只标记了增强子——他们通过精细制图和其他分析进一步探索了结果。
“总的来说,对增强子表达的群体变异的考虑为基因表达和复杂性状的调控机制提供了洞察,”作者写道,并指出,“进一步整合我们的增强子表达框架与细胞类型特异性、空间特异性和时间特异性人类大脑多组学数据,有可能为神经精神疾病的分子机制提供额外的洞察。”