Functional screen of Inflammatory bowel disease genes reveals key epithelial functions
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Background Genetic studies have been tremendously successful in identifying genomic regions associated with a wide variety of phenotypes, although the success of these studies in identifying causal genes, their variants, and their functional impacts have been more limited. Methods We identified 145 genes from IBD-associated genomic loci having endogenous expression within the intestinal epithelial cell compartment. We evaluated the impact of lentiviral transfer of the open reading frame (ORF) of these IBD genes into the HT-29 intestinal epithelial cell line via transcriptomic analyses. Comparing the genes whose expression was modulated by each ORF, as well as the functions enriched within these gene lists, identified ORFs with shared impacts and their putative disease-relevant biological functions. Results Analysis of the transcriptomic data for cell lines expressing the ORFs for known causal genes such as HNF4a, IFIH1 and SMAD3 identified functions consistent for what is known for these genes. These analyses also identified two major cluster of genes: Cluster 1 contained the known IBD causal genes IFIH1, SBNO2, NFKB1 and NOD2, as well as genes from other IBD loci (ZFP36L1, IRF1, GIGYF1, OTUD3, AIRE and PITX1), whereas Cluster 2 contained the known causal gene KSR1 and implicated DUSP16 from another IBD locus. Our analyses highlight how multiple IBD gene candidates impact on epithelial structure and function, including the protection of the mucosa from intestinal microbiota, and demonstrate that DUSP16, acts a regulator of MAPK activity and contributes to mucosal defense, in part via its regulation of the polymeric immunoglobulin receptor, involved in the protection of the intestinal mucosa from enteric microbiota. Conclusions This functional screen, based on expressing IBD genes within an appropriate cellular context, in this instance intestinal epithelial cells, resulted in changes to the cell’s transcriptome that are relevant to their endogenous biological function(s). This not only helped in identifying likely causal genes within genetic loci but also provided insight into their biological functions. Furthermore, this work has highlighted the central role of intestinal epithelial cells in IBD pathophysiology, providing a scientific rationale for a drug development strategy that targets epithelial functions in addition to the current therapies targeting immune functions.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».