Balanced chromosomal rearrangements offer insights into coding and noncoding genomic features associated with developmental disorders
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Balanced chromosomal rearrangements (BCRs), including inversions, translocations, and insertions, reorganize large sections of the genome and contribute substantial risk for developmental disorders (DDs). However, the rarity and lack of systematic screening for BCRs in the population has precluded unbiased analyses of the genomic features and mechanisms associated with risk for DDs versus normal developmental outcomes. Here, we sequenced and analyzed 1,420 BCR breakpoints across 710 individuals, including 406 DD cases and the first large-scale collection of 304 control BCR carriers. We found that BCRs were not more likely to disrupt genes in DD cases than controls, but were seven-fold more likely to disrupt genes associated with dominant DDs (21.3% of cases vs. 3.4% of controls; P = 1.60×10 −12 ). Moreover, BCRs that did not disrupt a known DD gene were significantly enriched for breakpoints that altered topologically associated domains (TADs) containing dominant DD genes in cases compared to controls (odds ratio [OR] = 1.43, P = 0.036). We discovered six TADs enriched for noncoding BCRs (false discovery rate < 0.1) that contained known DD genes ( MEF2C, FOXG1, SOX9, BCL11A, BCL11B , and SATB2 ) and represent candidate pathogenic long-range positional effect (LRPE) loci. These six TADs were collectively disrupted in 7.4% of the DD cohort. Phased Hi-C analyses of five cases with noncoding BCR breakpoints localized to one of these putative LRPEs, the 5q14.3 TAD encompassing MEF2C , confirmed extensive disruption to local 3D chromatin structures and reduced frequency of contact between the MEF2C promoter and annotated enhancers. We further identified six genomic features enriched in TADs preferentially disrupted by noncoding BCRs in DD cases versus controls and used these features to build a model to predict TADs at risk for LRPEs across the genome. These results emphasize the potential impact of noncoding structural variants to cause LRPEs in unsolved DD cases, as well as the complex interaction of features associated with predicting three-dimensional chromatin structures intolerant to disruption.
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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 | 0,003 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».