Risk Genes and Environmental Interactions in Neural Tube Defects
神经管缺陷的风险基因和环境相互作用
基本信息
- 批准号:9357632
- 负责人:
- 金额:$ 134.64万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2011
- 资助国家:美国
- 起止时间:2011-09-23 至 2021-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:3-DimensionalAffectAnencephaly and spina bifida X linkedArsenicBiologicalBirthCRISPR/Cas technologyCell Culture TechniquesCell PolarityCellsChildComplexCongenital AbnormalityCystDataData SetDefectDevelopmentEmbryoEmbryonic DevelopmentEnsureEnvironmentEnvironmental ExposureEnvironmental Risk FactorEquilibriumFamilyFolic AcidFrequenciesFundingGenerationsGenesGeneticGenetic PolymorphismGenetic studyGoalsGrantHumanHuman GeneticsHydrogen PeroxideIn VitroIndividualLightMeasuresMediatingMetabolic PathwayMetabolismMethodsMitochondriaModelingMolecularMusMutant Strains MiceMutationNOS3 geneNeural Tube ClosureNeural Tube DefectsNeural tubeNeuroepithelialNeuroepithelial CellsNitratesNitric Oxide SynthaseNutritional statusOutcomeOxidation-ReductionOxidative StressParentsPathway interactionsPatientsPeroxonitritePharmaceutical PreparationsPhosphorylationPopulationPreventionPrevention strategyProteinsProteomicsRegimenRiskRisk AssessmentRoleSerineSeveritiesShotgunsSignal PathwaySourceSpinal DysraphismStem cellsStressStructural defectStructureSuperoxidesSupplementationTechnologyTeratogensTestingTranslationsUntranslated RNAVariantbasecase controlcell injurycohortembryo culturefetalfolic acid supplementationgene environment interactiongenetic risk factorgenetic variantgenome editinghigh throughput screeninghuman embryonic stem cellhuman genomicshuman stem cellshuman subjecthumanized mouseimprovedmetabolomicsmouse modelnerve stem cellneural modelnitrationnitrosative stressnovelnovel strategiespreventprogramsrare variantrelating to nervous systemrisk variantscreeningsmall moleculestable isotopestem cell differentiationtraffickingwhole genome
项目摘要
RISK GENES AND ENVIRONMENT INTERACTIONS IN NTDS
Neural tube defects (NTDs) arise from a complex interplay of multiple genes and environmental
exposures. In human populations, folic acid (FA) supplementation can prevent up to 70% of NTD occurrences-
-including anencephaly and spina bifida—by as yet unknown mechanism(s). Nevertheless, FA fails to benefit
at least a third of families and recent data suggest that in some specific genetic contexts, FA may be
deleterious to the developing embryo. Clearly, families would be far better served if their individual risks could
be accurately assessed, including identification of which aspect of the FA metabolic pathway--or which
supplement involving another pathway entirely--would provide the most benefit to them, so that NTD
prevention strategies could be optimized according to individual genetic risk factors.
This program aims to improve NTD risk assessment and prevention by integrating advanced human
genomics with biological paradigms in humans and mice for identifying key gene-environment interactions.
Project 1 (Ross PI with Finnell & Gross) has accumulated 200 whole genome sequences (WGS) from
cases and 200 controls and has identified rare nonsense, frameshift and non-coding variants associated with
spina bifida. In the renewal, we will employ a powerful high throughput method using molecular inversion
probes (MIPs) to resequence a replication cohort of over 2,000 NTD cases. Cutting edge CRISPR-Cas9
dependent genome editing in hESCs and mice will probe the functional impact of identified variants on
neuroepithelial cell polarity, proliferation, and the generation of reactive oxidative/nitrosative species (RONS).
Project 2 (Gross PI with Ross & Finnell) will test the hypothesis that a major role for folate protection
against NTD is to suppress the generation of RONS. They will employ a novel untargeted stable isotope
method to trace folate-mediated 1-C trafficking in NTD-susceptible mouse models. In addition, they will employ
a novel redoxome platform to quantify oxidatively-modified small molecules in NTD prone mice. With Projects
1&3, they will examine the impact of identified NTD associated human variants on cellular redox status and 1-
C trafficking and the extent to which supplementation with small molecules can modulate these actions.
Project 3 (Finnell PI with Gross & Ross) will examine the interaction of genetic variants and RONS to
disrupt signaling pathways and cause cell damage during NT closure. They will test the ability of a human
NTD-associated variant in NO synthase, NOS3, to increase ROS peroxynitrite in cells due to the
phosphorylation of NOS3 on Ser633. It will test whether mitochondria are a major source of RONS during
neurulation. Together, Projects 1, 2, & 3 will help define interactions of maternal/embryonic genetics, nutritional
status and 1-C metabolism with NTD risk, using extensive human genomics, proteomics/metabolomics, and
CRISPR-Cas9-dependent genome editing in hESCs, patient stem cells (iPSCs) and mice.
NTDS 的风险基因和环境相互作用
神经管缺陷 (NTD) 是由多个基因和环境的复杂相互作用引起的
在人群中,补充叶酸 (FA) 可以预防高达 70% 的 NTD 发生 -
- 包括无脑畸形和脊柱裂——通过尚不清楚的机制然而,FA 未能受益。
至少三分之一的家庭和最近的数据表明,在某些特定的遗传背景下,FA 可能是
显然,如果家庭的个人风险能够得到改善,那么他们会得到更好的服务。
进行准确评估,包括确定 FA 代谢途径的哪个方面,或者哪个方面
完全涉及另一种途径的补充剂将为他们提供最大的利益,因此 NTD
可以根据个体遗传危险因素优化预防策略。
该计划旨在通过整合先进的人类技术来改进 NTD 风险评估和预防
基因组学与人类和小鼠的生物范例,用于识别关键的基因-环境相互作用。
项目 1(Ross PI 与 Finnell & Gross)已积累了 200 个全基因组序列 (WGS)
病例和 200 个对照,并已识别出与
在更新中,我们将采用一种强大的高通量方法,即分子反转。
探针 (MIP) 对 2,000 多个 NTD 病例的复制队列进行重新测序。
hESC 和小鼠中的依赖性基因组编辑将探讨已识别变异对
神经上皮细胞极性、增殖和活性氧化/亚硝基物质 (RONS) 的产生。
项目 2(Ross & Finnell 的总 PI)将检验叶酸保护的主要作用这一假设
对抗 NTD 的目的是抑制 RONS 的产生,他们将采用一种新型的非靶向稳定同位素。
此外,他们还将采用在 NTD 易感小鼠模型中追踪叶酸介导的 1-C 贩运的方法。
一种新颖的氧化还原体平台,用于量化 NTD 易感小鼠中的氧化修饰小分子。
1&3,他们将检查已识别的 NTD 相关人类变异对细胞氧化还原状态的影响和 1-
C 运输以及补充小分子可以调节这些作用的程度。
项目 3(Finnell PI 与 Gross & Ross)将检查遗传变异和 RONS 的相互作用,以
他们将测试人类的能力。
NO 合酶 NOS3 中与 NTD 相关的变体,由于
NOS3 在 Ser633 上的磷酸化将测试线粒体是否是 RONS 的主要来源。
项目 1、2 和 3 将共同帮助定义母体/胚胎遗传学、营养的相互作用。
利用广泛的人类基因组学、蛋白质组学/代谢组学和
hESC、患者干细胞 (iPSC) 和小鼠中的 CRISPR-Cas9 依赖性基因组编辑。
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 }}
MARGARET ELIZABETH ROSS其他文献
MARGARET ELIZABETH ROSS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('MARGARET ELIZABETH ROSS', 18)}}的其他基金
Progenitor Regulation Underlying Cortical Interneuron Specification
皮质中间神经元规范的祖细胞调节
- 批准号:
9616621 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 134.64万 - 项目类别:
Progenitor Regulation Underlying Cortical Interneuron Specification
皮质中间神经元规范的祖细胞调节
- 批准号:
10377391 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 134.64万 - 项目类别:
Risk Genes and Environment Interactions in NTDs
NTD 的风险基因和环境相互作用
- 批准号:
8687505 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 134.64万 - 项目类别:
Risk Genes and Environment Interactions in NTDs
NTD 的风险基因和环境相互作用
- 批准号:
8152383 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 134.64万 - 项目类别:
Risk Genes and Environment Interactions in NTDs
NTD 的风险基因和环境相互作用
- 批准号:
8478153 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 134.64万 - 项目类别:
Risk Genes and Environment Interactions in NTDs
NTD 的风险基因和环境相互作用
- 批准号:
8329718 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 134.64万 - 项目类别:
Risk Genes and Environmental Interactions in Neural Tube Defects
神经管缺陷的风险基因和环境相互作用
- 批准号:
9208940 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 134.64万 - 项目类别:
相似国自然基金
基于lncRNA NONHSAT042241/hnRNP D/β-catenin轴探讨雷公藤衍生物(LLDT-8)对类风湿关节炎滑膜成纤维细胞功能影响及机制研究
- 批准号:82304988
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
针刺手法和参数对针刺效应启动的影响及其机制
- 批准号:82305416
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
二仙汤影响肾上腺皮质-髓质激素分泌及调控下丘脑温度感受器以缓解“天癸竭”潮热的研究
- 批准号:82374307
- 批准年份:2023
- 资助金额:48 万元
- 项目类别:面上项目
固定翼海空跨域航行器出水稳定性与流体动力载荷影响机制
- 批准号:52371327
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
经济制裁对跨国企业海外研发网络建构的影响:基于被制裁企业的视角
- 批准号:72302155
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Interdisciplinary approaches for understanding how arsenic and micronutrients affect the epigenome to influence spina bifida risk
了解砷和微量营养素如何影响表观基因组以影响脊柱裂风险的跨学科方法
- 批准号:
10560333 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 134.64万 - 项目类别:
Regulation of neuroectoderm morphogenesis by Nodal signaling programs
Nodal 信号传导程序对神经外胚层形态发生的调节
- 批准号:
10606406 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 134.64万 - 项目类别:
12th International Conference on Neural Tube Defects
第十二届国际神经管缺陷会议
- 批准号:
10469136 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 134.64万 - 项目类别:
Evaluating Human Pluripotent Stem Cell-Derived Neural Rosette Arrays as a Neural Tube Defect Risk Screening Platform
评估人类多能干细胞衍生的神经花环阵列作为神经管缺陷风险筛查平台
- 批准号:
10369044 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 134.64万 - 项目类别:
Evaluating Human Pluripotent Stem Cell-Derived Neural Rosette Arrays as a Neural Tube Defect Risk Screening Platform
评估人类多能干细胞衍生的神经花环阵列作为神经管缺陷风险筛查平台
- 批准号:
10218408 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 134.64万 - 项目类别: