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Enregistrement W2215476320 · doi:10.1182/blood.v122.21.437.437

Fine-Mapping and Genome Editing Reveal An Essential Erythroid Enhancer At The HbF-Associated BCL11A Locus

2013· article· en· W2215476320 sur OpenAlexaff
Daniel E. Bauer, Sophia C. Kamran, Samuel Lessard, Jian Xu, Yuko Fujiwara, Carrie Lin, Zhen Shao, Matthew C. Canver, Elenoe C. Smith, Luca Pinello, Peter J. Sabo, Jeff Vierstra, Richard A. Voit, Guo‐Cheng Yuan, Matthew H. Porteus, J Stamatoyannopoulos, Guillaume Lettre, Stuart H. Orkin

Notice bibliographique

RevueBlood · 2013
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueHemoglobinopathies and Related Disorders
Établissements canadiensMontreal Heart Institute
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésBiologyChromosome conformation captureEnhancerGeneticsLocus (genetics)ChromatinTranscription activator-like effector nucleaseGenome editingChromatin immunoprecipitationCRISPRTranscription factorGeneMolecular biologyPromoterGene expression

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Introduction Genome-wide association studies (GWAS) have ascertained numerous trait-associated common genetic variants localized to regulatory DNA. The hypothesis that regulatory variation accounts for substantial heritability has undergone scarce experimental evaluation. Common variation at BCL11A is estimated to explain ∼15% of the trait variance in fetal hemoglobin (HbF) level but the functional variants remain unknown. Materials and Methods We use chromatin immunoprecipitation (ChIP), DNase I sensitivity and chromosome conformation capture to evaluate the BCL11A locus in mouse and human primary erythroblasts. We extensively genotype 1,263 samples from the Collaborative Study of Sickle Cell Disease within three HbF-associated erythroid DNase I hypersensitive sites (DHSs) at BCL11A. We pyrosequence heterozygous erythroblasts to assess allele-specific transcription factor binding and gene expression. We conduct transgenic analysis by mouse zygotic microinjection and genome editing with transcription activator-like effector nucleases (TALENs) and clustered, regularly interspaced, short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR-associated nuclease 9 (Cas9) RNA-guided nucleases. Results Common genetic variation at BCL11A associated with HbF level lies in noncoding sequences decorated by an erythroid enhancer chromatin signature. Fine-mapping this putative regulatory DNA uncovers a motif-disrupting common variant associated with reduced GATA1 and TAL1 transcription factor binding, modestly diminished BCL11A expression and elevated HbF. This variant, rs1427407, accounts for the HbF association of the previously reported sentinel SNPs. The composite element functions in vivo as a developmental stage-specific lineage-restricted enhancer. Genome editing reveals that the enhancer is required in erythroid but dispensable in B-lymphoid cells for expression of BCL11A. We demonstrate species-specific functional components of the composite enhancer in mouse as compared to human erythroid precursor cells. The mouse sequences homologous to the human DHS sufficient to drive reporter activity are dispensable from the mouse composite element, whereas the adjacent DHS, whose human homolog does not direct reporter activity, is absolutely required for BCL11A expression. Conclusions We describe a comprehensive and widely applicable approach, including chromatin mapping followed by fine-mapping, allele-specific ChIP and gene expression studies, and functional analyses, to reveal causal variants and critical elements. We assert that functional validation of regulatory DNA ought to include perturbation of the endogenous genomic context by genome editing and not solely rely on in vitro or ectopic surrogate assays. These results validate the hypothesis that common variation modulates cell type-specific regulatory elements, and reveal that although functional variants themselves may be of modest impact, their harboring elements may be critical for appropriate gene expression. We speculate that species-level functional differences in components of the composite enhancer might partially account for differences in timing of globin gene expression among animals. We suggest that the GWAS-marked BCL11A enhancer represents a highly attractive target for therapeutic genome editing for the major b-hemoglobin disorders. Disclosures: No relevant conflicts of interest to declare.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,009

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,006
Tête enseignante GPT0,217
Écart entre enseignants0,211 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2013
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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