Enhancer-targeted correction of haploinsufficient autism risk genes

单倍体不足的自闭症风险基因的增强子靶向校正

基本信息

项目摘要

Project Summary/Abstract Autism Spectrum Disorder (ASD) is a highly heterogeneous and highly heritable disease with complex genetic contributions, and yet about 20% of genetic risk is imparted by de novo, or newly arising, mutations of major effect. The majority of mutations in these genes are either known to or predicted to lead to truncated mRNA and protein products, strongly indicating likely haploinsufficiency, in which a single copy of a functional gene is not sufficient for normal brain development or function. I propose a carefully staged approach to correct the effects of these mutations by activating expression from the non-mutant copy to restore gene expression to normal levels. I will leverage advances in gene editing technology - using CRISPR-A to target enhancer regions of high confidence ASD genes in stem cell-based 3D cortical spheroids (hCS) in vitro, which have been shown to recapitulate many features of in vivo cortex development. CRISPR-A has the significant advantages of leveraging endogenous gene expression regulatory elements without editing the genome or relying on artificial gene constructs for overexpression. I also leverage previous work where we have created high-confidence genome-wide enhancer maps that connect these transcriptional activating regions with their cognate genes. I propose to: i) functionally validate putative enhancer sequences for 12 high confidence ASD genes, ii) test selected enhancers in hCS to characterize their effect on neuronal differentiation, and iii) characterize changes in developmental and morphological phenotypes in hCS carrying ASD risk mutations compared to wildtype hCS, and determine the ability of CRISPR-A to rescue gene expression and restore wildtype development in mutant hCS. I will utilize diverse technologies, including single cell sequencing and CLARITY imaging, to comprehensively visualize the development of neuronal subtypes in cortical spheroids. Results from this study may not only provide a proof of principle for gene activation as a therapeutic intervention but will substantially enhance our understanding of the effects of haploinsufficiency in ASD genes and the neurobiological mechanisms whereby they impact neuronal development.
项目摘要/摘要 自闭症谱系障碍(ASD)是一种高度异质且高度可遗传的疾病,具有复杂的遗传 贡献,但大约有20% 影响。这些基因中的大多数突变已知或预测会导致mRNA截断和 蛋白质产物强烈表明可能的单倍不足,其中功能基因的单个副本不是 足以正常的大脑发育或功能。我提出了一种经过精心上演的方法来纠正效果 这些突变通过激活从非突出副本的表达以将基因表达恢复到正常 水平。我将利用基因编辑技术的进步 - 使用CRISPR -A靶向较高的增强剂区域 在体外,基于干细胞的3D皮质球体(HC)中的ASD基因的置信度已显示为 概括了体内皮层发育的许多特征。 CRISPR-A具有很大的优势 利用内源基因表达调节元件,而无需编辑基因组或依赖人工 过表达的基因构建体。我还利用了以前的工作,在我们创造了高信心的地方 全基因组增强子图将这些转录激活区与其同源基因联系起来。我 提议:i)在功能上验证了12个高置信度ASD基因的假定增强子序列,ii)测试 HC中选定的增强剂以表征其对神经元分化的影响,ii)表征了变化 与WildType HCS相比 并确定CRISPR-A挽救基因表达并恢复突变体中野生型的能力 HCS。我将利用各种技术,包括单细胞测序和清晰度成像, 全面地可视化皮质球体中神经元亚型的发展。这项研究的结果 可能不仅可以提供基因激活作为治疗干预的原理证明,而且可以实质上 增强我们对ASD基因和神经生物学的单倍弥补的影响的理解 它们会影响神经元发展的机制。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

George Tsun-Te Chen其他文献

George Tsun-Te Chen的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('George Tsun-Te Chen', 18)}}的其他基金

Enhancer-targeted correction of haploinsufficient autism risk genes
单倍体不足的自闭症风险基因的增强子靶向校正
  • 批准号:
    10315854
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 7.38万
  • 项目类别:
Regulation of Wnt Signaling in Invasive Colon Cancer
侵袭性结肠癌中 Wnt 信号转导的调控
  • 批准号:
    8984015
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 7.38万
  • 项目类别:
Regulation of Wnt Signaling in Invasive Colon Cancer
侵袭性结肠癌中 Wnt 信号转导的调控
  • 批准号:
    9152185
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 7.38万
  • 项目类别:

相似国自然基金

抽动秽语综合征易感基因ASH1L突变遗传学及其介导纹状体直接与间接通路调控失衡的致病机制研究
  • 批准号:
    82371546
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
组蛋白甲基转移酶Ash1l通过调节Stac2基因表达影响破骨分化的作用及机制研究
  • 批准号:
    82100945
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    24.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
组蛋白甲基转移酶Ash1l通过调节Stac2基因表达影响破骨分化的作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Tourette综合征新易感基因ASH1L遗传学验证及其突变影响多巴胺代谢异常的机制研究
  • 批准号:
    82001441
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
ASH1L基因参与的神经发育与功能疾病机制研究
  • 批准号:
    31970903
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Neural mechanisms of ASH1L in autism spectrum disorder
ASH1L 在自闭症谱系障碍中的神经机制
  • 批准号:
    10725205
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.38万
  • 项目类别:
Epigenetic mechanisms of histone methyltransferase ASH1L in autism spectrum disorder
组蛋白甲基转移酶 ASH1L 在自闭症谱系障碍中的表观遗传机制
  • 批准号:
    10743048
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.38万
  • 项目类别:
ASH1L mediated transcription networks in autism spectrum disorders
自闭症谱系障碍中 ASH1L 介导的转录网络
  • 批准号:
    10733409
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.38万
  • 项目类别:
ASH1L mediated transcription networks in autism spectrum disorders
自闭症谱系障碍中 ASH1L 介导的转录网络
  • 批准号:
    10819810
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.38万
  • 项目类别:
The role of H3K36 methyltransferases on non-CpG methylation patterning in the mammalian brain
H3K36 甲基转移酶对哺乳动物大脑非 CpG 甲基化模式的作用
  • 批准号:
    10535544
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 7.38万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了