Decoding the grammar of transcriptional enhancers regulating different stages of opioid use disorder

解码调节阿片类药物使用障碍不同阶段的转录增强子的语法

基本信息

项目摘要

Project Summary The United States is facing an unprecedented opioid epidemic caused by the misuse and abuse of both prescription pain relievers and illegal opioids. This issue has devastating consequences for public health, including a significant increase in overdoses related fatalities, in neonatal withdrawal syndrome and spread of infectious diseases such as HIV and hepatitis. Numerous studies indicate that opioid use disorder (OUD) has a strong genetic component. However, the genes networks implicated in opioid addiction remain poorly understood. The primary goal of this proposal is to study the transcriptional regulatory mechanisms that underlie the development of distinct stages of oxycodone abuse disorder. We will leverage the power of quantitative epigenomic methods that will provide a comprehensive map of regulatory elements, transcription factors and downstream target genes that are dysregulated in specific stages along the OUD trajectories. Our major innovation is the use of capped small (cs)RNA-seq, a method that we developed to quantify newly initiated transcripts with high sensitivity and high spatial resolution directly from total RNA. This approach enables the unbiased annotation of Transcriptional Start Sites (TSS) of both activated genes and transcribed regulatory elements at single nucleotide resolution. Compared with other epigenomic profiling, csRNA-seq is highly sensitive to changes in transcription, and it can capture the dynamic regulation of both stable genes and unstable transcripts, such as enhancer RNA. To study regulatory changes in distinct stages of OUD, we will use a rat model of oxycodone self-administration under extended access conditions. This model recapitulates several aspects of the human addiction-like behaviors, including tolerance, dependence, and motivation. Thus, it enhances the translational relevance of our results. This proposal will use two inbred strains that exhibit large differences in their motivation to seek oxycodone during abstinence while having similar pharmacokinetic for oxycodone and similar exposure to oxycodone. Using transcriptional initiation profiling, in combination with other sensitive profiling techniques, we will investigate the transcriptional regulatory networks underlying different stages of the OUD, including initial exposure, escalation of use, acute and sustained abstinence. Together, our proposed studies will have a broad impact in the field by defining regulatory networks that underlie phenotypes associated with vulnerability to distinct stages along the OUD trajectory in rats, and it may lead to novel therapeutic targets to treat OUD.
项目摘要 美国面临着由滥用和滥用造成的前所未有的阿片类药物流行 处方止痛药和非法阿片类药物。这个问题对公共卫生有毁灭性的后果, 包括过量药物相关的死亡,新生儿戒断综合征和扩散的显着增加 艾滋病毒和肝炎等传染病。大量研究表明,阿片类药物使用障碍(OUD)具有 强遗传成分。但是,与阿片类药物成瘾有关的基因网络仍然很差 理解。该提案的主要目的是研究转录调节机制 是羟考酮滥用障碍的不同阶段的发展。我们将利用 定量表观基因组方法将提供一个综合的调节元素图,转录 沿OUD轨迹在特定阶段失调的因素和下游靶基因。我们的 主要创新是使用限制的小(CS)RNA-Seq,我们开发了一种量化新近量化的方法 直接从总RNA直接具有高灵敏度和高空间分辨率的启动转录本。这种方法 实现激活基因的转录起始位点(TSS)的公正注释和转录 单核苷酸分辨率下的调节元件。与其他表观基因组分析相比,CSRNA-SEQ为 对转录的变化高度敏感,它可以捕获稳定基因和 不稳定的转录本,例如增强子RNA。为了研究OUD不同阶段的监管变化,我们将 在扩展接入条件下使用羟考酮自我给药的大鼠模型。该模型概括了 人类成瘾行为的几个方面,包括宽容,依赖和动机。因此, 它增强了我们结果的翻译相关性。该提案将使用两个表现大的近交菌株 他们在禁欲期间寻求羟考酮的动机差异,同时具有相似的药代动力学 羟考酮和类似暴露于羟考酮。结合使用转录启动分析 其他敏感的分析技术,我们将研究基础的转录调节网络 OUD的不同阶段,包括初始暴露,使用升级,急性和持续戒酒。 我们提出的研究一起将通过定义监管网络对现场产生广泛的影响 与沿着大鼠OUD轨迹不同阶段的脆弱性相关的表型的基础,它可能 导致新的治疗靶标治疗OUD。

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 }}

Christopher W Benner其他文献

Christopher W Benner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('Christopher W Benner', 18)}}的其他基金

Decoding regulatory functions of genetic variants associated with substance use disorders
解码与物质使用障碍相关的遗传变异的调节功能
  • 批准号:
    10605274
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
Decoding regulatory functions of genetic variants associated with substance use disorders
解码与物质使用障碍相关的遗传变异的调节功能
  • 批准号:
    10467696
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
Genomics Bioinformatics
基因组学生物信息学
  • 批准号:
    10461063
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
Decoding the grammar of transcriptional enhancers regulating different stages of opioid use disorder
解码调节阿片类药物使用障碍不同阶段的转录增强子的语法
  • 批准号:
    10058592
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
Decoding the grammar of transcriptional enhancers regulating different stages of opioid use disorder
解码调节阿片类药物使用障碍不同阶段的转录增强子的语法
  • 批准号:
    10677862
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
Genomics Bioinformatics
基因组学生物信息学
  • 批准号:
    10683969
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
Decoding the grammar of transcriptional enhancers regulating different stages of opioid use disorder
解码调节阿片类药物使用障碍不同阶段的转录增强子的语法
  • 批准号:
    10452698
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
Genomics Bioinformatics
基因组学生物信息学
  • 批准号:
    10262917
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
Uncovering how transcription and chromatin 3D structure impact one another during cellular activation
揭示转录和染色质 3D 结构在细胞激活过程中如何相互影响
  • 批准号:
    10389952
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
Uncovering how transcription and chromatin 3D structure impact one another during cellular activation
揭示转录和染色质 3D 结构在细胞激活过程中如何相互影响
  • 批准号:
    10649569
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:

相似国自然基金

趋化因子CXCL14在胚胎植入中的作用及机制研究
  • 批准号:
    30670785
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
人工泵式括约肌对去肛门括约肌犬节制排便的实验研究
  • 批准号:
    39670706
  • 批准年份:
    1996
  • 资助金额:
    8.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Computational analysis of single-nucleus sequencing data for studying the cell type-specific basis of opioid use disorders
单核测序数据的计算分析,用于研究阿片类药物使用障碍的细胞类型特异性基础
  • 批准号:
    10663815
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
Decoding the grammar of transcriptional enhancers regulating different stages of opioid use disorder
解码调节阿片类药物使用障碍不同阶段的转录增强子的语法
  • 批准号:
    10058592
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
Decoding the grammar of transcriptional enhancers regulating different stages of opioid use disorder
解码调节阿片类药物使用障碍不同阶段的转录增强子的语法
  • 批准号:
    10677862
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
Heroin-Induced genomic regulation of Ventral Pallidum neuron subtypes
海洛因诱导的腹侧苍白球神经元亚型的基因组调控
  • 批准号:
    10210378
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
Heroin-Induced genomic regulation of Ventral Pallidum neuron subtypes
海洛因诱导的腹侧苍白球神经元亚型的基因组调控
  • 批准号:
    10057036
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 70.51万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了