Epigenomic signature of major congenital heart defects in newborns with Down syndrome
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Congenital heart defects (CHDs) affect approximately half of individuals with Down syndrome (DS), but the molecular reasons for incomplete penetrance are unknown. Previous studies have largely focused on identifying genetic risk factors associated with CHDs in individuals with DS, but comprehensive studies of the contribution of epigenetic marks are lacking. We aimed to identify and characterize DNA methylation differences from newborn dried blood spots (NDBS) of DS individuals with major CHDs compared to DS individuals without CHDs. METHODS: We used the Illumina EPIC array and whole-genome bisulfite sequencing (WGBS) to quantitate DNA methylation for 86 NDBS samples from the California Biobank Program: (1) 45 DS-CHD (27 female, 18 male) and (2) 41 DS non-CHD (27 female, 14 male). We analyzed global CpG methylation and identified differentially methylated regions (DMRs) in DS-CHD versus DS non-CHD comparisons (both sex-combined and sex-stratified) corrected for sex, age of blood collection, and cell-type proportions. CHD DMRs were analyzed for enrichment in CpG and genic contexts, chromatin states, and histone modifications by genomic coordinates and for gene ontology enrichment by gene mapping. DMRs were also tested in a replication dataset and compared to methylation levels in DS versus typical development (TD) WGBS NDBS samples. RESULTS: We found global CpG hypomethylation in DS-CHD males compared to DS non-CHD males, which was attributable to elevated levels of nucleated red blood cells and not seen in females. At a regional level, we identified 58, 341, and 3938 CHD-associated DMRs in the Sex Combined, Females Only, and Males Only groups, respectively, and used machine learning algorithms to select 19 Males Only loci that could distinguish CHD from non-CHD. DMRs in all comparisons were enriched for gene exons, CpG islands, and bivalent chromatin and mapped to genes enriched for terms related to cardiac and immune functions. Lastly, a greater percentage of CHD-associated DMRs than background regions were differentially methylated in DS versus TD samples. CONCLUSIONS: A sex-specific signature of DNA methylation was detected in NDBS of DS-CHD compared to DS non-CHD individuals. This supports the hypothesis that epigenetics can reflect the variability of phenotypes in DS, particularly CHDs.
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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) | 0,001 | 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 ».