Genome-wide characterization of complex variants and their phenotypic effects in African populations

复杂变异的全基因组特征及其在非洲人群中的表型效应

基本信息

  • 批准号:
    10721811
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 25万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-09-21 至 2026-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Advances in omics technology have the power to provide integrative models of disease risk and influence health outcomes. However, the utility of these models has so far been limited to non-African populations, due to biases in available datasets. Further, efforts to identify medically relevant genetic variants have included only a subset of known genetic variants and have had limited focus on phenotypes most relevant to Africa. Newly available genomic datasets from the African continent provide a rich opportunity to begin addressing this gap. Most large genomics efforts in both Africans and non-Africans have focused on single nucleotide polymorphisms (SNPs), excluding a large fraction of more complex and ancestry-specific variant types such as genomic repeats. Here, we consider multiple complex variant types, focusing on tandem repeats (TRs). TRs are well known to contribute to human disease. For example, large repeat expansions are implicated in Huntington’s Disease and other disorders, and stepwise variation in repeat copy number at TRs has been implicated in a variety of complex traits. Although their role in human phenotypes is well established, discovery efforts in repeat regions have been largely limited to datasets and phenotypes dominated by non-Africans. We hypothesize that detailed analysis of repeat variants in Africa will identify novel disease-associated loci including pathogenic repeat expansions, as well as improve the utility of risk prediction models, ultimately leading to improved diagnosis and health outcomes. Our proposal leverages existing and novel data analysis approaches to interrogate technically challenging repetitive regions and integrates diverse genomics datasets from across the African continent including (1) whole genome-sequencing (WGS) from more than 1,000 individuals, (2) SNP array data from more than 10,000 individuals, and (3) health outcome information related to trypanosomiasis, HIV status, chronic kidney disease, cancer risk, and cardiometabolic traits with high prevalence in African populations. We will further incorporate existing biobanks containing tens of thousands of diverse genomes (admixed Africans from All of Us and UK Biobank) to validate findings and improve power. The overall goal of this proposal is to improve health outcomes in Africa using innovative data analysis and machine learning techniques. Specifically, we will characterize genome-wide TR variation in African individuals (Aim 1), identify signals of positive and negative selection at these regions (Aim 2), and identify TRs associated with medically relevant phenotypes and generate improved ancestry specific polygenic risk scores (Aim 3). We bring together a diverse team spanning Africa (headed by MPIs Adebiyi and Jjingo) and the US (MPI Gymrek) which has already initiated a fruitful collaboration. Further, analyses will be performed primarily using existing African supercomputing infrastructure and led by new and early-stage African investigators and trainees. Overall, the proposed aims will likely identify novel medically relevant genetic variants and continue to foster data science capabilities within Africa.
项目概要 组学技术的进步有能力提供疾病风险和影响的综合模型 然而,由于这些模型的实用性迄今为止仅限于非非洲人群。 现有数据集中的偏差的进一步努力仅包括识别医学相关的遗传变异。 已知遗传变异的一个子集,并且对与非洲最相关的表型的关注有限。 来自非洲大陆的可用基因组数据集为开始解决这一差距提供了丰富的机会。 非洲人和非非洲人的大多数大型基因组学工作都集中在单核苷酸上 多态性(SNP),排除大部分更复杂和特定祖先的变异类型,例如 在这里,我们考虑多种复杂的变异类型,重点关注串联重复(TR)。 众所周知,它们会导致人类疾病,例如,大量重复扩增与疾病有关。 亨廷顿病和其他疾病,以及 TR 重复拷贝数的逐步变化 尽管它们在人类表型中的作用已得到充分证实,但仍与多种复杂特征有关。 在重复区域,对非非洲人主导的数据集和表型的努力很大程度上受到限制。 我们发现,对非洲重复变异的详细分析将识别与疾病相关的新型疾病 基因座,包括致病性重复扩展,以及提高风险预测模型的实用性, 我们的提案利用了现有的和新的数据,最终改善了诊断和健康结果。 分析方法来询问技术上具有挑战性的重复性并整合不同的基因组学 来自整个非洲大陆的数据集,包括 (1) 来自多个国家的全基因组测序 (WGS) 1,000 个人,(2) 来自超过 10,000 个人的 SNP 阵列数据,以及 (3) 健康结果信息 与锥虫病、艾滋病毒状况、慢性肾病、癌症风险和心脏代谢特征相关 我们将进一步整合包含数万个样本的现有生物库。 不同的基因组(混合了来自我们所有人和英国生物银行的非洲人)来验证研究结果并提高功效。 该提案的总体目标是利用创新数据分析改善非洲的健康状况 具体来说,我们将描述非洲全基因组 TR 变异的特征。 个体(目标 1),识别这些区域的正选择和负选择信号(目标 2),并识别 TR 与医学相关表型相关并产生改进的祖先特定多基因风险评分 (目标 3)我们汇集了一支横跨非洲(由 MPI Adebiyi 和 Jjingo 领导)和美国的多元化团队。 (MPI Gymrek)已经启动了富有成效的合作此外,将主要进行分析。 使用现有的非洲超级计算基础设施,并由新的早期非洲研究人员领导 总体而言,拟议的目标可能会识别新的医学相关的遗传变异,并继续 培养非洲的数据科学能力。

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 }}

Melissa Gymrek其他文献

Melissa Gymrek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('Melissa Gymrek', 18)}}的其他基金

Characterization of Tandem Repeat and Structural Variants Contributing to Addictive Behaviors in Mice and Rats
导致小鼠和大鼠成瘾行为的串联重复和结构变异的表征
  • 批准号:
    10583503
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
Characterization of Tandem Repeat and Structural Variants Contributing to Addictive Behaviors in Mice and Rats
导致小鼠和大鼠成瘾行为的串联重复和结构变异的表征
  • 批准号:
    10392381
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
The role of structural variants and tandem repeats in substance abuse-related behavioral traits
结构变异和串联重复在药物滥用相关行为特征中的作用
  • 批准号:
    10838864
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
Systematic identification and interpretation of repetitive variants underlying schizophrenia
精神分裂症背后的重复变异的系统识别和解释
  • 批准号:
    10239011
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:

相似国自然基金

抗体依赖性增强效应介导非洲猪瘟病毒致病的分子机制
  • 批准号:
    32373024
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
自噬在呋虫胺致非洲爪蟾脂质代谢紊乱中的调控机制研究
  • 批准号:
    42307363
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
柠檬提取物抗非洲猪瘟的作用机理研究
  • 批准号:
    32302853
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
中国国际发展合作在非洲的经济社会效益的研究
  • 批准号:
    72303009
  • 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

Screening strategies for sexually transmitted infections in a high HIV incidence setting in South Africa
南非艾滋病毒高发地区的性传播感染筛查策略
  • 批准号:
    10761853
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
Projecting the age shift in HIV prevalence in sub-Saharan Africa: a necessary epidemiologic step to prepare for the silver tsunami
预测撒哈拉以南非洲艾滋病毒流行率的年龄变化:应对银色海啸的必要流行病学步骤
  • 批准号:
    10762075
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
Development of a Next-generation Rapid Phenotypic Assay for Drug-Resistant M. tuberculosis
下一代耐药结核分枝杆菌快速表型检测方法的开发
  • 批准号:
    10734083
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
Genetic and Environmental Influences on Individual Sweet Preference Across Ancestry Groups in the U.S.
遗传和环境对美国不同血统群体个体甜味偏好的影响
  • 批准号:
    10709381
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
Treatment Development for Smoking Cessation and Engagement in HIV/TB Care in South Africa
南非戒烟和参与艾滋病毒/结核病护理的治疗方法开发
  • 批准号:
    10706874
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了