Forward and Reverse Genetic Studies of AIS and Spine Development in Zebrafish
斑马鱼 AIS 和脊柱发育的正向和反向遗传学研究
基本信息
- 批准号:10646387
- 负责人:
- 金额:$ 33.96万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2016
- 资助国家:美国
- 起止时间:2016-09-01 至 2027-05-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AdolescentAdoptedAdultAffectAllelesAnimal ModelAtlasesBone DensityChemicalsChildChildhoodClustered Regularly Interspaced Short Palindromic RepeatsCollaborationsComplementCritical PathwaysDatabasesDefectDeformityDevelopmentDiagnosisEngineeringEssential GenesEthylnitrosoureaExtracellular MatrixFamilyFertilizationFiberFundingGenesGeneticGenetic ScreeningGenetic studyGenomeGenome engineeringGenomicsGoalsGrantHumanHuman GeneticsIdiopathic scoliosisInduced MutationInflammationMaintenanceMapsMediatingMedicalMissense MutationModelingModernizationMolecularMolecular AnalysisMonitorMorphogenesisMorphologyMusMuscleMutagensMutationNatureNonsense MutationOperative Surgical ProceduresPathogenesisPathway interactionsPatientsPharmaceutical PreparationsPhenotypePhysiologyPopulationProcessProductivityProteinsRegulatory ElementResearchSOX6 geneSex DistributionSpinal CanalSpinal DiseasesStructural defectTestingTissue BanksTissuesTransgenic OrganismsVariantVertebral columnZebrafishbasecandidate validationexomeexome sequencingexperiencegenetic approachgenome editinggenome sequencinghuman diseaseinnovationloss of functionmutantneuroinflammationnonsynonymous mutationnull mutationpreventprime editingprogramspulmonary functionreverse geneticsscoliosisscreeningskeletalspine bone structuresynergismtranscriptomewhole genomeyoung woman
项目摘要
Project Abstract
Adolescent idiopathic scoliosis (AIS) is the most common spine disorder affecting nearly 3% of pediatric
population worldwide, presenting in otherwise healthy children without overt structural defects of vertebral units.
AIS is more common in young women. More severe cases require bracing or surgery. Despite its medical
significance, understanding of the genetic bases and pathogenesis of AIS is just beginning and is driven by
advances in human genetic studies, combined with forward and reverse genetic approaches in zebrafish and
mouse, to which our collaborative Program Project team significantly contributed in the first funding period.
During the previous funding period, our Project 2-Zebrafish screened 1,673 chemically-mutagenized F3
zebrafish families for mutations affecting spine development, yielding 73 recessive juvenile and adult scoliosis
mutants. Whole genome and exome sequencing of 20 alleles, mapped them to 13 chromosomal loci, implicating
numerous genes in normal spine development and indicating the screen is far from saturation. Our forward and
reverse genetic efforts in collaboration with Project 1-Human and the Project 3-Genomics of this program
identify (i) components of extracellular matrix, ii) inflammation, and (ii) pathways affecting the assembly of the
Reissner fiber as culprits in scoliosis. Surprisingly, scoliosis phenotypes often result from hypomorphic mutations
in otherwise essential genes, including adamts9 and scospondin.
Leveraging the momentum of our productive forward genetic screen, here we propose to extend our
morphologic scoliosis screen from 1 to 3 months post fertilization, allowing us to find new genes and pathways
and monitor systematically sex distribution of the scoliosis phenotypes. New mutant loci molecularly
characterized by whole exome or whole genome sequencing will become candidates for human genetic studies
in Project 1-Human and for analyses of regulatory elements in Project 3-Genomics of this program. Applying
highly efficient genome disruption and editing approaches, we will validate candidate loci identified by Project 1
in human AIS patients, including protein-altering mutations in RAPGEF3 and LBX1 genes. We will define the
underlying tissue, and molecular mechanisms underlying scoliosis in the zebrafish mutants identified by our
forward and reverse genetic approaches, through comprehensive assessment of skeletal morphology, bone
density, inflammation pathways, the Reissner fiber formation and maintenance, transcriptomes and physiology
of the spinal canal. We will test the ability of rationally chosen drugs to suppress the phenotypes.
Our genetic efforts in Project 2-Zebrafish will complement and synergize with the Project 1-Human and
Project 3-Genomics components of this program to provide the first atlas of genes and will define genetic
pathways critical for proper spine development in general and to AIS specifically.
项目摘要
青少年特发性脊柱侧凸 (AIS) 是最常见的脊柱疾病,影响近 3% 的儿童
全世界范围内的人群,出现在其他方面健康的儿童中,没有明显的椎骨单位结构缺陷。
AIS 在年轻女性中更为常见。更严重的情况需要支撑或手术。尽管其医学
重要的是,对 AIS 的遗传基础和发病机制的了解才刚刚开始,并且是由
人类遗传学研究的进展,结合斑马鱼的正向和反向遗传方法
鼠标,我们的合作项目团队在第一个资助期间做出了重大贡献。
在上一个资助期间,我们的项目2-斑马鱼筛选了1,673条化学诱变的F3
斑马鱼家族的突变影响脊柱发育,产生 73 种隐性青少年和成人脊柱侧凸
突变体。对 20 个等位基因进行全基因组和外显子组测序,将它们映射到 13 个染色体位点,这表明
正常脊柱发育中存在大量基因,表明屏幕远未达到饱和。我们的前进和
与该计划的“项目 1-人类”和“项目 3-基因组学”合作进行逆向遗传研究
确定 (i) 细胞外基质的成分,ii) 炎症,以及 (ii) 影响细胞组装的途径
赖斯纳纤维是脊柱侧凸的罪魁祸首。令人惊讶的是,脊柱侧凸表型通常是由亚形性突变引起的
其他重要基因,包括 adamts9 和 scospondin。
利用我们富有成效的前向遗传筛选的势头,我们在此建议扩大我们的研究范围
受精后 1 至 3 个月进行形态学脊柱侧凸筛查,使我们能够找到新的基因和途径
并系统监测脊柱侧凸表型的性别分布。新的分子突变位点
以全外显子组或全基因组测序为特征的将成为人类遗传学研究的候选者
参与项目 1-人类,并分析该项目项目 3-基因组学中的调控元件。正在申请
高效的基因组破坏和编辑方法,我们将验证项目1确定的候选基因座
在人类 AIS 患者中,包括 RAPGEF3 和 LBX1 基因的蛋白质改变突变。我们将定义
我们鉴定的斑马鱼突变体的底层组织和脊柱侧弯的分子机制
正向和反向遗传方法,通过骨骼形态、骨的综合评估
密度、炎症途径、赖斯纳纤维的形成和维持、转录组和生理学
椎管的。我们将测试合理选择的药物抑制表型的能力。
我们在项目 2-斑马鱼中的遗传工作将与项目 1-人类和
项目 3 - 该计划的基因组学组成部分提供第一个基因图谱,并将定义遗传
一般情况下,对于脊柱的正常发育,特别是 AIS 来说,这些通路至关重要。
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 }}
LILIANNA SOLNICAKREZEL其他文献
LILIANNA SOLNICAKREZEL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('LILIANNA SOLNICAKREZEL', 18)}}的其他基金
Increasing the efficiency and range of prime editing for disease modeling in zebrafish
提高斑马鱼疾病建模的主要编辑效率和范围
- 批准号:
10667988 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.96万 - 项目类别:
Next Generation ALPHA Zebrafish Tank Washer: High Throughput with Reduced Environmental Impact
下一代 ALPHA 斑马鱼槽清洗机:高吞吐量,减少环境影响
- 批准号:
10737523 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.96万 - 项目类别:
Society for Developmental Biology Annual Meetings 2019-2023
发育生物学学会年会 2019-2023
- 批准号:
10201701 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 33.96万 - 项目类别:
Society for Developmental Biology Annual Meetings 2019-2023
发育生物学学会年会 2019-2023
- 批准号:
10653212 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 33.96万 - 项目类别:
Society for Developmental Biology Annual Meetings 2019-2023
发育生物学学会年会 2019-2023
- 批准号:
9978076 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 33.96万 - 项目类别:
Society for Developmental Biology Annual Meetings 2019-2023
发育生物学学会年会 2019-2023
- 批准号:
10454887 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 33.96万 - 项目类别:
Inductive and morphogenetic processes shaping the zebrafish embryonic axes
塑造斑马鱼胚胎轴的诱导和形态发生过程
- 批准号:
9477066 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 33.96万 - 项目类别:
Forward and Reverse Genetic Studies of AIS and Spine Development in Zebrafish
斑马鱼 AIS 和脊柱发育的正向和反向遗传学研究
- 批准号:
10458401 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 33.96万 - 项目类别:
Inductive and morphogenetic processes shaping the zebrafish embryonic axes
塑造斑马鱼胚胎轴的诱导和形态发生过程
- 批准号:
10207136 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 33.96万 - 项目类别:
相似国自然基金
成人免疫性血小板减少症(ITP)中血小板因子4(PF4)通过调节CD4+T淋巴细胞糖酵解水平影响Th17/Treg平衡的病理机制研究
- 批准号:82370133
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)通过AIM2炎症小体促进成人斯蒂尔病髓系细胞生成并放大细胞因子风暴的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
多溴联苯醚通过肠道菌群诱导维汉成人2型糖尿病的发生及抗氧化膳食模式的拮抗作用研究
- 批准号:82160605
- 批准年份:2021
- 资助金额:34 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
DDX11突变通过激活P38MAPK/PI3K/Akt/CREB信号通路调控钙调蛋白结合蛋白促进成人AML复发的作用机制研究
- 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
I型干扰素通过下调FOXO3介导NLRC4/NLRP3激活触发成人Still病炎症风暴的研究
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:24 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
BPCA INNOVATIVE TRIAL DESIGNS AND ASSAY DEVELOPMENTS IN PEDIATRIC THERAPEUTICS
BPCA 儿科治疗的创新试验设计和检测开发
- 批准号:
10936040 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.96万 - 项目类别:
The trigeminal nociceptive-pain pathway in pediatric mTBI: peripheral and central contributions to photophobia
儿科 mTBI 中的三叉神经伤害性疼痛通路:畏光的外周和中枢贡献
- 批准号:
10656665 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.96万 - 项目类别:
Using implementation mapping to maximize equity of school-based policies for obesity prevention
利用实施规划最大限度地提高基于学校的肥胖预防政策的公平性
- 批准号:
10572736 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.96万 - 项目类别:
Alcohol Use and Mental Health as Predictors of Intimate Partner Violence from Adolescence to Young Adulthood
饮酒和心理健康是从青春期到青年期亲密伴侣暴力的预测因素
- 批准号:
10749253 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.96万 - 项目类别: