【佳学基因检测】基因检测如何找到骨关节炎效果基因？

原发性骨关节炎软骨细胞染色质构象图揭示了新的候选效应基因

目的：骨关节炎是一种复杂的疾病，给公众健康带来巨大负担。 全基因组关联研究（GWAS）已经识别出数百种与骨关节炎相关的序列变异，但支撑这些信号的效应基因在很大程度上仍然难以捉摸。 了解三维 (3D) 空间中的染色体组织对于以组织特异性方式识别遥远基因组特征之间（例如，基因和调控元件之间）的远程接触至关重要。 在这里，基因解码基因检测生成了第一个原发性骨关节炎软骨细胞的全基因组染色体构象分析（Hi-C）图，并确定了该疾病的新候选效应基因。

方法：对 8 名膝骨关节炎患者采集的原代软骨细胞进行 Hi-C 分析，以将染色体结构与基因组序列联系起来。 然后将确定的环与骨关节炎 GWAS 结果和原代膝骨关节炎软骨细胞的表观基因组数据相结合，以识别通过增强子-启动子相互作用参与基因调控的变异体。

结果：骨关节炎基因解码鉴定了染色质环锚内的 345 个遗传变异，这些变异与 77 个骨关节炎 GWAS 信号相关。 其中 10 个基因突变位点直接位于 10 个新描述的活性增强子-启动子环的增强子区域中，通过对公开染色质免疫沉淀测序 (ChIP-seq) 进行多组学分析以及使用来自以下来源的测序 (ATAC-seq) 数据进行转座酶可及染色质分析进行鉴定 原代膝关节软骨细胞，指出两个新的候选效应基因 SPRY4 和 PAPPA（妊娠相关血浆蛋白 A），并进一步支持已知与骨关节炎有关的基因 SLC44A2。 例如，PAPPA与胰岛素样生长因子1（IGF-1）蛋白的周转直接相关，而IGF-1是受损软骨细胞修复的重要因素。

结论：基因解码基因检测构建了第一个人类原代软骨细胞的 Hi-C 图谱，并将其作为科学界的资源。 通过将 3D 基因组学与大规模遗传关联和表观遗传数据相结合，基因解码基因检测确定了骨关节炎的新候选效应基因，这增强了基因解码基因检测对疾病的理解，并可以作为假定的高价值新药物靶点。

基因检测如何找到骨关节炎效果基因关键词

软骨细胞； 骨关节炎; 骨关节炎，膝盖； 药物遗传学。
 

基因检测如何找到骨关节炎效果基因？

在这项工作中，基因解码基因检测生成了原发性骨关节炎患者软骨细胞的第一个染色体构象图。

基因解码基因检测证明，将组织特异性 Hi-C 数据与全基因组关联发现和表观遗传数据相结合，增加了另一层证据，并为骨关节炎的监管格局提供了更多见解。 多项研究通过添加构象捕获数据来识别与这些疾病相关的 GWAS 变异的致病基因，从而深入了解 2 型糖尿病、多发性硬化症和不同类型的癌症等复杂疾病的病因学。 对于骨关节炎，最近的一项研究通过将培养的软骨细胞的 Hi-C 数据与纤连蛋白处理的细胞的 CUT&RUN 和 RNA 测序数据相结合，发现了一种潜在的新型抗炎基因。检查原代组织中的染色体构象具有优势，因为它可以准确地 捕获染色体的体内空间组织，与疾病相关细胞类型的实际调节条件非常相似。 迄今为止，还没有离体原代软骨细胞的 Hi-C 数据。 通过这项工作，基因解码基因检测填补了这一空白，并向更广泛的科学界提供了第一个原发性骨关节炎软骨细胞的 Hi-C 图（肌肉骨骼知识门户的 DSR798SDK 和 NCBI GEO 存储库的 GSE260760）。 通过将这些数据与 GWAS 摘要统计数据相结合，基因解码基因检测可以识别增强子-启动子环中发现的骨关节炎相关变异的几个未知靶点。 例如，基因解码基因检测已将 PAPPA 鉴定为高可信度效应基因。 一项在原代人类造血细胞中使用 Hi-C 分析的研究也将该先导基因突变位点与 PAPPA 的启动子联系起来。PAPPA 直接参与两个 IGF-1 转运蛋白的裂解并且 PAPPA 的激活导致生物活性 IGF- 的增加。 IGF-1 是修复受损软骨细胞的关键因素，可能是治疗骨关节炎的潜在成分。 

从技术角度来看，基因解码基因检测已经表明，Hi-C 数据集中环染色质检测的计算能力仍然存在局限性，这反映在定量和定性方面的不同结果，活性增强子-启动子环的重叠有限 不同循环检测算法之间的差异。 尽管如此，除了 FanC 工具中 CTCF 结合位点的显着高富集率之外，所有循环调用者的质量指标都在 Rao 等人的开创性出版物中报告的既定范围内。因此，基因解码基因检测选择将结果加在一起不同循环调用者的信息，并在继续下游分析之前将它们集成。 循环检测算法的未来改进将增加可用于集成 GWAS 数据的可靠循环的数量。 此外，目前还缺少软骨细胞的全面调控图谱。 这种组织特异性增强子图谱结合此处提供的 Hi-C 数据，将有助于进一步了解骨关节炎的遗传基础。

总之，基因解码基因检测的研究为骨关节炎的复杂性质及其遗传基础提供了见解。 通过在原发性骨关节炎软骨细胞中采用染色体构象捕获分析（Hi-C），基因解码基因检测成功地鉴定了可能在疾病的发生和进展中发挥作用的基因。 通过将三维（3D）基因组学与遗传关联和原发性患者软骨细胞表观遗传数据相结合，基因解码基因检测已经确定了高可信度的骨关节炎效应基因，这些基因具有作为新治疗靶点的潜力。 第一个人类原代软骨细胞 Hi-C 图的生成有助于基因解码基因检测理解 3D 空间中的染色体组织，并揭示骨关节炎基因组结构与疾病易感性之间复杂的相互作用。 通过与科学界公开共享这一资源，基因解码基因检测的目标是鼓励利用这些数据进行进一步的研究，并希望进一步增进基因解码基因检测对骨关节炎发病机制的理解。

与本文论点与论据提供支撑的科学文献：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38479789/

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