Functional DNA methylation signatures for autism spectrum disorder genomic risk loci: 16p11.2 deletions and CHD8 variants
Notice bibliographique
Résumé
Autism spectrum disorder (ASD) is a common and etiologically heterogeneous neurodevelopmental disorder. Although many genetic causes have been identified (> 200 ASD-risk genes), no single gene variant accounts for > 1% of all ASD cases. A role for epigenetic mechanisms in ASD etiology is supported by the fact that many ASD-risk genes function as epigenetic regulators and evidence that epigenetic dysregulation can interrupt normal brain development. Gene-specific DNAm profiles have been shown to assist in the interpretation of variants of unknown significance. Therefore, we investigated the epigenome in patients with ASD or two of the most common genomic variants conferring increased risk for ASD. Genome-wide DNA methylation (DNAm) was assessed using the Illumina Infinium HumanMethylation450 and MethylationEPIC arrays in blood from individuals with ASD of heterogeneous, undefined etiology ( n = 52), and individuals with 16p11.2 deletions (16p11.2del, n = 9) or pathogenic variants in the chromatin modifier CHD8 ( CHD8 +/− , n = 7). DNAm patterns did not clearly distinguish heterogeneous ASD cases from controls. However, the homogeneous genetically-defined 16p11.2del and CHD8 +/− subgroups each exhibited unique DNAm signatures that distinguished 16p11.2del or CHD8 +/− individuals from each other and from heterogeneous ASD and control groups with high sensitivity and specificity. These signatures also classified additional 16p11.2del ( n = 9) and CHD8 ( n = 13) variants as pathogenic or benign. Our findings that DNAm alterations in each signature target unique genes in relevant biological pathways including neural development support their functional relevance. Furthermore, genes identified in our CHD8 +/− DNAm signature in blood overlapped differentially expressed genes in CHD8 +/− human-induced pluripotent cell-derived neurons and cerebral organoids from independent studies. DNAm signatures can provide clinical utility complementary to next-generation sequencing in the interpretation of variants of unknown significance. Our study constitutes a novel approach for ASD risk-associated molecular classification that elucidates the vital cross-talk between genetics and epigenetics in the etiology of ASD.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».