Multi-scale systems genomics analysis predicts pathways, cell types, and drug targets involved in normative variation in peri-adolescent human cognition
Notice bibliographique
Résumé
An open challenge in human genetics is to better understand the systems-level impact of genotype variation on developmental cognition. To characterize the genetic underpinnings of peri-adolescent cognition, we performed genotype-phenotype and systems analysis for binarized accuracy in nine cognitive tasks from the Philadelphia Neurodevelopmental Cohort (~2,200 individuals of European continental ancestry aged 8-21 years). We report a region of genome-wide significance within the 3' end of the Fibulin-1 gene (P = 4.6 × 10-8), associated with accuracy in nonverbal reasoning, a heritable form of complex reasoning ability. Diffusion tensor imaging data from a subset of these participants identified a significant association of white matter fractional anisotropy with FBLN1 genotypes (P < 0.025); poor performers show an increase in the C and A allele for rs77601382 and rs5765534, respectively, which is associated with increased fractional anisotropy. Integration of published human brain-specific 'omic maps, including single-cell transcriptomes of the developing human brain, shows that FBLN1 demonstrates greatest expression in the fetal brain, as a marker of intermediate progenitor cells, demonstrates negligible expression in the adolescent and adult human brain, and demonstrates increased expression in the brain in schizophrenia. Collectively these findings warrant further study of this gene and genetic locus in cognition, neurodevelopment, and disease. Separately, genotype-pathway analysis identified an enrichment of variants associated with working memory accuracy in pathways related to development and to autonomic nervous system dysfunction. Top-ranking pathway genes include those genetically associated with diseases with working memory deficits, such as schizophrenia and Parkinson's disease. This work advances the "molecules-to-behavior" view of cognition and provides a framework for using systems-level organization of data for other biomedical domains.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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 ».