884 resultados para genome-wide association study
Resumo:
Pancreatic cancer is the 4th most common cause for cancer death in the United States, accompanied by less than 5% five-year survival rate based on current treatments, particularly because it is usually detected at a late stage. Identifying a high-risk population to launch an effective preventive strategy and intervention to control this highly lethal disease is desperately needed. The genetic etiology of pancreatic cancer has not been well profiled. We hypothesized that unidentified genetic variants by previous genome-wide association study (GWAS) for pancreatic cancer, due to stringent statistical threshold or missing interaction analysis, may be unveiled using alternative approaches. To achieve this aim, we explored genetic susceptibility to pancreatic cancer in terms of marginal associations of pathway and genes, as well as their interactions with risk factors. We conducted pathway- and gene-based analysis using GWAS data from 3141 pancreatic cancer patients and 3367 controls with European ancestry. Using the gene set ridge regression in association studies (GRASS) method, we analyzed 197 pathways from the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) database. Using the logistic kernel machine (LKM) test, we analyzed 17906 genes defined by University of California Santa Cruz (UCSC) database. Using the likelihood ratio test (LRT) in a logistic regression model, we analyzed 177 pathways and 17906 genes for interactions with risk factors in 2028 pancreatic cancer patients and 2109 controls with European ancestry. After adjusting for multiple comparisons, six pathways were marginally associated with risk of pancreatic cancer ( P < 0.00025): Fc epsilon RI signaling, maturity onset diabetes of the young, neuroactive ligand-receptor interaction, long-term depression (Ps < 0.0002), and the olfactory transduction and vascular smooth muscle contraction pathways (P = 0.0002; Nine genes were marginally associated with pancreatic cancer risk (P < 2.62 × 10−5), including five reported genes (ABO, HNF1A, CLPTM1L, SHH and MYC), as well as four novel genes (OR13C4, OR 13C3, KCNA6 and HNF4 G); three pathways significantly interacted with risk factors on modifying the risk of pancreatic cancer (P < 2.82 × 10−4): chemokine signaling pathway with obesity ( P < 1.43 × 10−4), calcium signaling pathway (P < 2.27 × 10−4) and MAPK signaling pathway with diabetes (P < 2.77 × 10−4). However, none of the 17906 genes tested for interactions survived the multiple comparisons corrections. In summary, our current GWAS study unveiled unidentified genetic susceptibility to pancreatic cancer using alternative methods. These novel findings provide new perspectives on genetic susceptibility to and molecular mechanisms of pancreatic cancer, once confirmed, will shed promising light on the prevention and treatment of this disease. ^
Resumo:
We conducted a genome-wide association study (GWAS) on multiple sclerosis (MS) susceptibility in German cohorts with 4888 cases and 10,395 controls. In addition to associations within the major histocompatibility complex (MHC) region, 15 non-MHC loci reached genome-wide significance. Four of these loci are novel MS susceptibility loci. They map to the genes L3MBTL3, MAZ, ERG, and SHMT1. The lead variant at SHMT1 was replicated in an independent Sardinian cohort. Products of the genes L3MBTL3, MAZ, and ERG play important roles in immune cell regulation. SHMT1 encodes a serine hydroxymethyltransferase catalyzing the transfer of a carbon unit to the folate cycle. This reaction is required for regulation of methylation homeostasis, which is important for establishment and maintenance of epigenetic signatures. Our GWAS approach in a defined population with limited genetic substructure detected associations not found in larger, more heterogeneous cohorts, thus providing new clues regarding MS pathogenesis.
Resumo:
The discovery of genetic factors that contribute to schizophrenia susceptibility is a key challenge in understanding the etiology of this disease. Here, we report the identification of a novel schizophrenia candidate gene on chromosome 1q32, plexin A2 (PLXNA2), in a genome-wide association study using 320 patients with schizophrenia of European descent and 325 matched controls. Over 25 000 single-nucleotide polymorphisms (SNPs) located within approximately 14 000 genes were tested. Out of 62 markers found to be associated with disease status, the most consistent finding was observed for a candidate locus on chromosome 1q32. The marker SNP rs752016 showed suggestive association with schizophrenia (odds ratio (OR) = 1.49, P = 0.006). This result was confirmed in an independent case control sample of European Americans (combined OR = 1.38, P = 0.035) and similar genetic effects were observed in smaller subsets of Latin Americans (OR = 1.26) and Asian Americans (OR = 1.37). Supporting evidence was also obtained from two family-based collections, one of which reached statistical significance (OR = 2.2, P = 0.02). High-density SNP mapping showed that the region of association spans approximately 60 kb of the PLXNA2 gene. Eight out of 14 SNPs genotyped showed statistically significant differences between cases and controls. These results are in accordance with previous genetic findings that identified chromosome 1q32 as a candidate region for schizophrenia. PLXNA2 is a member of the transmembrane semaphorin receptor family that is involved in axonal guidance during development and may modulate neuronal plasticity and regeneration. The PLXNA2 ligand semaphorin 3A has been shown to be upregulated in the cerebellum of individuals with schizophrenia. These observations, together with the genetic results, make PLXNA2 a likely candidate for the 1q32 schizophrenia susceptibility locus.
Resumo:
Approximately 90% of humans are right-handed. Handedness is a heritable trait, yet the genetic basis is not well understood. Here we report a genome-wide association study for a quantitative measure of relative hand skill in individuals with dyslexia [reading disability (RD)]. The most highly associated marker, rs11855415 (P = 4.7 × 10-7), is located within PCSK6. Two independent cohorts with RD show the same trend, with the minor allele conferring greater relative right-hand skill. Meta-analysis of all three RD samples is genome-wide significant (n = 744, P = 2.0 × 10-8). Conversely, in the general population (n = 2666), we observe a trend towards reduced laterality of hand skill for the minor allele (P = 0.0020). These results provide molecular evidence that cerebral asymmetry and dyslexia are linked. Furthermore, PCSK6 is a protease that cleaves the left–right axis determining protein NODAL. Functional studies of PCSK6 promise insights into mechanisms underlying cerebral lateralization and dyslexia.
Resumo:
Humans display structural and functional asymmetries in brain organization, strikingly with respect to language and handedness. The molecular basis of these asymmetries is unknown. We report a genome-wide association study meta-analysis for a quantitative measure of relative hand skill in individuals with dyslexia [reading disability (RD)] (n = 728). The most strongly associated variant, rs7182874 (P = 8.68×10-9), is located in PCSK6, further supporting an association we previously reported. We also confirmed the specificity of this association in individuals with RD; the same locus was not associated with relative hand skill in a general population cohort (n = 2,666). As PCSK6 is known to regulate NODAL in the development of left/right (LR) asymmetry in mice, we developed a novel approach to GWAS pathway analysis, using gene-set enrichment to test for an over-representation of highly associated variants within the orthologs of genes whose disruption in mice yields LR asymmetry phenotypes. Four out of 15 LR asymmetry phenotypes showed an over-representation (FDR≤5%). We replicated three of these phenotypes; situs inversus, heterotaxia, and double outlet right ventricle, in the general population cohort (FDR≤5%). Our findings lead us to propose that handedness is a polygenic trait controlled in part by the molecular mechanisms that establish LR body asymmetry early in development. © 2013 Brandler et al.
Resumo:
We recently reported the association of the PCSK6 gene with handedness through a quantitative genome-wide association study (GWAS; P < 0.5 × 10(-8)) for a relative hand skill measure in individuals with dyslexia. PCSK6 activates Nodal, a morphogen involved in regulating left-right body axis determination. Therefore, the GWAS data suggest that the biology underlying the patterning of structural asymmetries may also contribute to behavioural laterality, e.g. handedness. The association is further supported by an independent study reporting a variable number tandem repeat (VNTR) within the same PCSK6 locus to be associated with degree of handedness in a general population cohort. Here, we have conducted a functional analysis of the PCSK6 locus combining further genetic analysis, in silico predictions and molecular assays. We have shown that the previous GWAS signal was not tagging a VNTR effect, suggesting that the two markers have independent effects. We demonstrated experimentally that one of the top GWAS-associated markers, rs11855145, directly alters the binding site for a nuclear factor. Furthermore, we have shown that the predicted regulatory region adjacent to rs11855415 acts as a bidirectional promoter controlling the expression of novel RNA transcripts. These include both an antisense long non-coding RNA (lncRNA) and a short PCSK6 isoform predicted to be coding. This is the first molecular characterization of a handedness-associated locus that supports the role of common variants in non-coding sequences in influencing complex phenotypes through gene expression regulation.
Resumo:
Background - Specific language impairment (SLI) is a common neurodevelopmental disorder, observed in 5–10 % of children. Family and twin studies suggest a strong genetic component, but relatively few candidate genes have been reported to date. A recent genome-wide association study (GWAS) described the first statistically significant association specifically for a SLI cohort between a missense variant (rs4280164) in the NOP9 gene and language-related phenotypes under a parent-of-origin model. Replications of these findings are particularly challenging because the availability of parental DNA is required. Methods - We used two independent family-based cohorts characterised with reading- and language-related traits: a longitudinal cohort (n = 106 informative families) including children with language and reading difficulties and a nuclear family cohort (n = 264 families) selected for dyslexia. Results - We observed association with language-related measures when modelling for parent-of-origin effects at the NOP9 locus in both cohorts: minimum P = 0.001 for phonological awareness with a paternal effect in the first cohort and minimum P = 0.0004 for irregular word reading with a maternal effect in the second cohort. Allelic and parental trends were not consistent when compared to the original study. Conclusions - A parent-of-origin effect at this locus was detected in both cohorts, albeit with different trends. These findings contribute in interpreting the original GWAS report and support further investigations of the NOP9 locus and its role in language-related traits. A systematic evaluation of parent-of-origin effects in genetic association studies has the potential to reveal novel mechanisms underlying complex traits.
Resumo:
A previous genome-wide association study (GWAS) of more than 100,000 individuals identified molecular-genetic predictors of educational attainment. We undertook in-depth life-course investigation of the polygenic score derived from this GWAS using the four-decade Dunedin Study (N = 918). There were five main findings. First, polygenic scores predicted adult economic outcomes even after accounting for educational attainments. Second, genes and environments were correlated: Children with higher polygenic scores were born into better-off homes. Third, children's polygenic scores predicted their adult outcomes even when analyses accounted for their social-class origins; social-mobility analysis showed that children with higher polygenic scores were more upwardly mobile than children with lower scores. Fourth, polygenic scores predicted behavior across the life course, from early acquisition of speech and reading skills through geographic mobility and mate choice and on to financial planning for retirement. Fifth, polygenic-score associations were mediated by psychological characteristics, including intelligence, self-control, and interpersonal skill. Effect sizes were small. Factors connecting DNA sequence with life outcomes may provide targets for interventions to promote population-wide positive development.
Resumo:
Diabetic kidney disease (DKD) is a devastating diabetes complication, with known heritability not fully revealed by previous genetics studies. We performed the largest genome-wide association study of type 1 DKD to date, in a 13-cohort consortium of 15,590 individuals of European ancestry genotyped on the Illumina HumanCoreExome Beadchip, which allows exploration of coding variation in addition to genomic markers.
As prior work has shown that different characterizations of the DKD phenotype highlight distinct genetic associations, we investigated a spectrum of DKD definitions based on proteinuria and renal function criteria. Controls were DKD-free after a minimum of 15 years diabetes duration; cases had diabetes for at least 10 years prior to DKD diagnosis. We also performed a quantitative trait analysis of estimated glomerular filtration rate in all participants.
Our top finding was a missense mutation in COL4A3, rs55703767 (Asp326Tyr); the minor allele is common in Europeans (20%) and East Asians (13%) but not Africans (2%). This SNP had a genome-wide significant association with traditionally defined DKD (macroalbuminuria or end-stage renal disease [ESRD], (OR= 0.79, P=1.9×10-9), and a suggestive association with macroalbuminuria (OR= 0.79, P=1.6×10-6) and ESRD (OR= 0.79, P=4.5×10-5) individually. Though its PolyPhen score is 0.3 (benign), this SNP has been implicated as a splice site disruptor.
The COL4A3 gene encodes the alpha 3 subunit of Type IV collagen, the major structural component of basement membranes. Pathogenic mutations in COL4A3 have been identified in thin basement membrane nephropathy, familial focal segmental glomerulosclerosis, and Alport syndrome. A proxy (r2=0.6) for rs55703767 had no significant associations in the CKDGen consortium, suggesting its pathogenicity occurs solely in the setting of hyperglycemia.
By significantly increasing sample size we have discovered a novel locus underlying DKD risk, paving the way for better understanding of pathology, prevention, and treatment.
Resumo:
Les Erythropoietin-producing hepatocyte (EPH) sont la plus grande famille de récepteurs tyrosine kinase. Leurs ligands, les éphrines (EFNs), sont aussi des molécules exprimées à la surface cellulaire. Les EPH/EFNs sont impliqués dans de nombreux processus biologiques. L'hypertension artérielle (PA) est une maladie chronique qui, aujourd'hui, est devenue un problème médical critique dans le monde entier et un enjeu de santé publique. La découverte de nouvelles thérapeutiques de l'hypertension sont d'une grande importance pour la santé publique. Jusqu’à tout récemment, il existe seulement quelques études concernant le rôle de l’axe EPH/EFNs sur la fonction des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV). Dans nos études précédentes, nous avons montré qu'EPHB6 et EFNB1, de concert avec les hormones sexuelles, régulent la PA. Dans la présente étude, nous avons constaté que les différents membres de la famille EPH/EFN peuvent réguler soit positivement, soit négativement, la contractilité des CMLV et la PA: tandis que EPHB4 et EFNB2 appartiennent à la première catégorie, EFNB1, EFNB3 et EPHB6 appartiennent à la deuxième. In vivo, des souris males, mais non pas des femelles, porteuses d’une mutation EPHB4 (KO) spécifique du muscle lisse présentent une PA diminuée, comparée aux souris témoins (WT). Les CMLV de souris EPHB4 KO, en présence de testostérone, ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par la phényléphrine (PE). Au niveau moléculaire, la phosphorylation de la protéine kinase II dépendante de Ca2+/calmoduline et de la kinase de la chaine légère de la myosine (CLM) est augmentée, tandis que la phosphorylation de la kinase de la CLM est réduite dans les CMLV KO lors de la stimulation par PE, par rapport au WT CMLV. Cela fournit une base moléculaire à la réduction de la PA et de la contractilité des CMLV chez les souris EPHB4 KO. EFNB2 est le ligand majeur de l’EPHB4. Comme attendu, les souris EFNB2 KO spécifique du muscle lisse avaient un phénotype de PA semblable, quoique non identique, aux souris EPHB4 KO. Les souris mâles EFNB2 KO, mais pas femelles, sous régime régulier ou riche en sel, présentent une PA réduite, par rapport à leurs homologues WT. Au niveau cellulaire, les CMLV des souris KO ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par PE par rapport aux témoins WT. Une région de l’acide aminé (aa) 313 à l’aa 331 dans la partie intracellulaire d’EFNB2 est essentielle pour la signalisation inverse qui régule la contractilité des CMLV, selon des études de mutation-délétion. Dans une étude de génétique humaine, nous avons identifié, dans le gène EFNB2, six SNP qui étaient associées significativement au risque d'hypertension artérielle, de façon dépendante du sexe, ce qui corrobore nos résultats chez les souris. En revanche, la délétion du gène EFNB3 (KO) chez les souris femelles aboutit à une PA élevée et à une augmentation des résistances des petites artères in vivo, améliore la contractilité des petites artères ex-vivo et augmente la contractilité des CMLV in vitro. Les souris mâles KO ont une PA normale, mais la castration conduit à une augmentation significative de la PA dans les souris KO, mais pas dans les souris WT. Les CMLV des souris KO femelles ont montré une phosphorylation accrue de la CLM et une phosphorylation réduite de la kinase de la CLM, ce qui fournit à nouveau une base moléculaire aux phénotypes de PA et de contractilité des CMLV observés. Ce changement de signalisation est attribuable à une protéine adaptatrice Grip1. En effet, dans une étude d'association pan génomique par le Consortium International pour la Pression Sanguine, un SNP dans le gène GRIP1 a approché le seuil de significativité de la valeur p pour son association avec la pression diastolique. Nos recherches, pour la première fois, ont révélé que EPH/EFNs sont de nouveaux composants dans le système de régulation de la PA. Les membres de la famille EPH/EFN peuvent agir comme des forces Yin et Yang pour régler finement le tonus des vaisseaux pour assurer l'homéostasie de la PA et de sa régulation. Ces effets de EPH/EFNs dépendent du sexe et des niveaux d’hormones sexuelles. À partir de ces nouvelles connaissances, nous pourrions développer une nouvelle thérapie personnalisée pour l’hypertension artérielle, utilisant des antagonistes d'hormones sexuelles ou des thérapies de remplacement d'hormones sexuelles, selon les niveaux d'hormones sexuelles des patients et les mutations dans les gènes de l'EPH/EFN.
Resumo:
Les Erythropoietin-producing hepatocyte (EPH) sont la plus grande famille de récepteurs tyrosine kinase. Leurs ligands, les éphrines (EFNs), sont aussi des molécules exprimées à la surface cellulaire. Les EPH/EFNs sont impliqués dans de nombreux processus biologiques. L'hypertension artérielle (PA) est une maladie chronique qui, aujourd'hui, est devenue un problème médical critique dans le monde entier et un enjeu de santé publique. La découverte de nouvelles thérapeutiques de l'hypertension sont d'une grande importance pour la santé publique. Jusqu’à tout récemment, il existe seulement quelques études concernant le rôle de l’axe EPH/EFNs sur la fonction des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV). Dans nos études précédentes, nous avons montré qu'EPHB6 et EFNB1, de concert avec les hormones sexuelles, régulent la PA. Dans la présente étude, nous avons constaté que les différents membres de la famille EPH/EFN peuvent réguler soit positivement, soit négativement, la contractilité des CMLV et la PA: tandis que EPHB4 et EFNB2 appartiennent à la première catégorie, EFNB1, EFNB3 et EPHB6 appartiennent à la deuxième. In vivo, des souris males, mais non pas des femelles, porteuses d’une mutation EPHB4 (KO) spécifique du muscle lisse présentent une PA diminuée, comparée aux souris témoins (WT). Les CMLV de souris EPHB4 KO, en présence de testostérone, ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par la phényléphrine (PE). Au niveau moléculaire, la phosphorylation de la protéine kinase II dépendante de Ca2+/calmoduline et de la kinase de la chaine légère de la myosine (CLM) est augmentée, tandis que la phosphorylation de la kinase de la CLM est réduite dans les CMLV KO lors de la stimulation par PE, par rapport au WT CMLV. Cela fournit une base moléculaire à la réduction de la PA et de la contractilité des CMLV chez les souris EPHB4 KO. EFNB2 est le ligand majeur de l’EPHB4. Comme attendu, les souris EFNB2 KO spécifique du muscle lisse avaient un phénotype de PA semblable, quoique non identique, aux souris EPHB4 KO. Les souris mâles EFNB2 KO, mais pas femelles, sous régime régulier ou riche en sel, présentent une PA réduite, par rapport à leurs homologues WT. Au niveau cellulaire, les CMLV des souris KO ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par PE par rapport aux témoins WT. Une région de l’acide aminé (aa) 313 à l’aa 331 dans la partie intracellulaire d’EFNB2 est essentielle pour la signalisation inverse qui régule la contractilité des CMLV, selon des études de mutation-délétion. Dans une étude de génétique humaine, nous avons identifié, dans le gène EFNB2, six SNP qui étaient associées significativement au risque d'hypertension artérielle, de façon dépendante du sexe, ce qui corrobore nos résultats chez les souris. En revanche, la délétion du gène EFNB3 (KO) chez les souris femelles aboutit à une PA élevée et à une augmentation des résistances des petites artères in vivo, améliore la contractilité des petites artères ex-vivo et augmente la contractilité des CMLV in vitro. Les souris mâles KO ont une PA normale, mais la castration conduit à une augmentation significative de la PA dans les souris KO, mais pas dans les souris WT. Les CMLV des souris KO femelles ont montré une phosphorylation accrue de la CLM et une phosphorylation réduite de la kinase de la CLM, ce qui fournit à nouveau une base moléculaire aux phénotypes de PA et de contractilité des CMLV observés. Ce changement de signalisation est attribuable à une protéine adaptatrice Grip1. En effet, dans une étude d'association pan génomique par le Consortium International pour la Pression Sanguine, un SNP dans le gène GRIP1 a approché le seuil de significativité de la valeur p pour son association avec la pression diastolique. Nos recherches, pour la première fois, ont révélé que EPH/EFNs sont de nouveaux composants dans le système de régulation de la PA. Les membres de la famille EPH/EFN peuvent agir comme des forces Yin et Yang pour régler finement le tonus des vaisseaux pour assurer l'homéostasie de la PA et de sa régulation. Ces effets de EPH/EFNs dépendent du sexe et des niveaux d’hormones sexuelles. À partir de ces nouvelles connaissances, nous pourrions développer une nouvelle thérapie personnalisée pour l’hypertension artérielle, utilisant des antagonistes d'hormones sexuelles ou des thérapies de remplacement d'hormones sexuelles, selon les niveaux d'hormones sexuelles des patients et les mutations dans les gènes de l'EPH/EFN.
Resumo:
Il est reconnu que la consommation d’acides gras (AG) oméga-3 (n-3) d’origine marine est bénéfique pour la prévention des maladies cardiovasculaires (MCV), notamment en raison de leurs effets hypotriglycéridémiants. Toutefois, il existe une importante hétérogénéité dans la réponse des triglycérides (TG) plasmatiques à une supplémentation en AG n-3 et ce phénomène est en partie attribuable à des facteurs génétiques. Notre groupe de recherche a récemment réalisé une étude d’association à l’échelle du génome (GWAS) sur les participants de l’étude Fatty Acid Sensor (FAS), qui a permis d’identifier plusieurs loci associés à la réponse des TG suite à une supplémentation de 3g d’AG n-3 par jour. La plupart de ces loci sont localisés dans les gènes IQCJ, NXPH1, PHF17 et MYB. Des effets du génotype ainsi que des interactions gène-diète ont été observés avec plusieurs polymorphismes nucléotidiques simples (SNPs) des quatre gènes candidats. Ces résultats suggèrent que des variations génétiques à l’intérieur de gènes identifiés par GWAS peuvent expliquer en partie la variabilité de la réponse des TG plasmatiques à une supplémentation en AG n-3 d’origine marine.
Resumo:
Clear evidence exists for heritability of humanlongevity, and much interest is focused on identifying genes associated with longer lives. To identify such longevity alleles, we performed the largest genome-wide linkage scan thus far reported. Linkage analyses included 2118nonagenarian Caucasian sibling pairs that have been enrolled in 15 study centers of 11 European countries as part of the Genetics of Healthy Aging (GEHA) project. In the joint linkage analyses, we observed four regions that show linkage with longevity; chromosome 14q11.2 (LOD = 3.47), chromosome 17q12-q22 (LOD = 2.95), chromosome 19p13.3-p13.11 (LOD = 3.76), and chromosome 19q13.11-q13.32 (LOD = 3.57). To fine map these regions linked to longevity, we performed association analysis using GWAS data in a subgroup of 1228 unrelated nonagenarian and 1907 geographically matched controls. Using a fixed-effect meta-analysis approach, rs4420638 at the TOMM40/ APOE/APOC1 gene locus showed significant association with longevity (P-value = 9.6 × 10). By combined modeling of linkage and association, we showed that association of longevity with APOEe4 and APOEe2 alleles explain the linkage at 19q13.11-q13.32 with P-value = 0.02 and P-value = 1.0 × 10, respectively. In the largest linkage scan thus far performed for human familial longevity, we confirm that the APOE locus is a longevity gene and that additional longevity loci may be identified at 14q11.2, 17q12-q22, and 19p13.3-p13.11. As the latter linkage results are not explained by common variants, we suggest that rare variants play an important role in human familial longevity.