本周最新文獻速遞20211121

本周最新文獻速遞20211121

一辆雾、精細解讀文獻一

文獻題目： COVID-19 genetic risk variants are associated with expression of multiple genes in diverse immune cell types

不想看英文題目： COVID-19 遺傳風險位點與免疫細胞中多個基因的表達有關

雜志和影響因子： Nat Commun (IF: 14.92; Q1)

研究意義： 遺傳變異對基因表達的影響具有細胞類型特異性肪笋，目前 COVID-19 遺傳風險位點對基因表達的研究基于 GTEx 數據，但 GTEx 組織具有細胞異質性度迂，可能無法有效檢測細胞類型特異性的變異位點藤乙。基于此惭墓，作者利用 DICE 數據庫 13 種不同免疫細胞類型解析 COVID-19 遺傳風險位點對基因表達的影響

結論：

納入三種 COVID-19 GWAS summary數據：（A）嚴重的 COVID-19 疾蔡沉骸；（B）中度至重度 COVID-19 疾怖靶住划咐；（C）被SARS-CoV-2 感染拴念。在三種表型中達到顯著的變異位點有 19 個；
整合 DICE 數據庫的 eQTL 位點和 GWAS summary 數據進行共定位分析褐缠，發(fā)現(xiàn)了 5 個共定位的基因座（PP4> 0.5 且 PP4 / PP3 ≥5）政鼠、9個 COVID-19 相關的基因（ eGenes）；
共定位分析發(fā)現(xiàn)了 OAS1 與 COVID-19 風險基因座共定位队魏，OAS1 編碼寡聚腺苷酸合成酶公般，可降解 RNA 病毒并激活抗病毒反應；
通過全轉錄組關聯(lián)分析（TWAS）同樣支持 OAS1 與 COVID-19 相關：在非經典型單核細胞（ NCM ）中 OAS1 表達降低與 COVID-19 疾病的嚴重程度相關胡桨；

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為了進一步探索 OAS1 基因座中 COVID-19 風險變異位點的分子機制官帘，作者對 DICE 所有免疫細胞類型和兩種激活條件進行了 ATAC-seq 分析，觀察到與 COVID-19 相關的 OAS1 eQTL 位點富集在 H3K27ac 峰區(qū)域登失，推測其可能通過干擾維甲酸 X 受體 α (RXRα)的結合調控 OAS1 在 NCM 中特異性表達遏佣；

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除了上面發(fā)現(xiàn)的 NCM 中 OAS1 的特異性表達，作者還發(fā)現(xiàn) OAS1 / OAS3 / OAS2 基因座中的 COVID-19 風險位點也與 T 細胞亞群 OAS3 的表達降低有關以及 B 細胞中的 DTX1 特異性表達相關揽浙；

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文章鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-26888-3

公開的資料：

dbGaP 登錄號：phs001703.v4.p1
共定位分析状婶、TWAS 分析和 GWAS 分析代碼：https://github.com/vijaybioinfo
ATAC-seq 和 HiChIP 數據分析的代碼：https://github.com/ay-lab

二、精細解讀文獻二

文獻題目： Cis-regulatory architecture of human ESC-derived hypothalamic neuron differentiation aids in variant-to-gene mapping of relevant complex traits

不想看英文題目： 人類胚胎干細胞衍生的下丘腦神經元分化的順式調節(jié)結構有助于解析疾病的發(fā)病機制

雜志和影響因子： Nat Commun (IF: 14.92; Q1)

研究意義： 下丘腦通過行為和內分泌系統(tǒng)調節(jié)代謝穩(wěn)態(tài)馅巷，其在控制體重和生殖時間等具有重要作用膛虫。了解下丘腦發(fā)育和功能的遺傳調控可以深入了解疾病的發(fā)病機制。

結論：

從一名女性供體上收集了三個階段的細胞：1） 0 天的胚胎干細胞（ESC）钓猬；2）12天的下丘腦祖細胞(HPs)三幻；3）27天的下丘腦樣神經元細胞 (HN)双饥。并對它們進行RNA-seq、ATAC-seq、Capture C 測序有缆；
RNA-seq 和 ATAC-seq 顯示 NKX2-1 啟動子可及性與 NKX2-1 表達變化模式一致，在 HP 中高表達蛾洛，在 ESC 和 HN 中低表達澈段。隨著 NKX2-1 表達降低，Capture C 檢測到的相互作用變少橄登；

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通過基因表達特征鑒定不同時期特異表達基因抓歼，總共發(fā)現(xiàn)了 15,808 個基因在至少一個階段（ ESC 或 HP 或 HN）差異表達，根據分化過程中的表達模式變化可將這些基因分為 6 個簇拢锹，每個簇富集了與祖細胞增殖和神經元分化相關的生物過程谣妻；
為了將 HN 分化過程中的基因表達變化與染色質可及性以及構象相關聯(lián)，作者使用 ATAC-seq 檢測染色質開放區(qū)域 (OCR) 卒稳，發(fā)現(xiàn) 404,691 個 OCR 出現(xiàn)在至少一個時期中蹋半。根據位置和功能將 OCR 分為三大類：1）“啟動子 OCRs”；2）“啟動子相互作用區(qū)（PIR）-OCRs”充坑；3）“非 PIR-OCR”湃窍，并把第一類和第二類歸為順式調控元件（ cRE ）闻蛀。與 ESC 或 HN 相比，HP 中的 cRE 數量較少您市，此外還觀察到表達越高的基因觉痛，與 cRE 相互作用就越多；
隨后比較了三個階段的染色質可及性茵休，從 ESCs 到 HPs 產生 87,761 個差異可及區(qū)域（43,170 個更封閉薪棒；44,591 個更開放）。從 HPs 到 HNs 產生 48,522 個差異可及區(qū)域（33,642 個更封閉榕莺；14,880 個更開放）俐芯。說明 ESCs 分化為 HPs 的過程當中，開放染色質可及性區(qū)域增多钉鸯，當 HPs 分化為 HN時吧史，開放染色質可及性區(qū)域減少，這一規(guī)律在ATAC-seq 以及 Capture C 數據中均能觀察到唠雕；

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轉錄因子（ TF ）通過與特定的 DNA 序列（例如增強子和沉默子）結合調控基因表達贸营，而局部染色質可及性是決定 TF 何時與 DNA 序列結合的關鍵因素，為了識別與下丘腦 cRE 結合的 TF岩睁，作者使用 PIQ 預測 TF 的結合位點钞脂。觀察到與 ESC 或 HP 相比，在 HN 中檢測到更多的結合位點捕儒。按家族對 TF 進行分組后冰啃，發(fā)現(xiàn)與 ESC 或 HP 相比，HN 中的 AP-1 家族結合位點更少刘莹，而這些 TF 在細胞發(fā)育早期調節(jié)細胞周期阎毅；

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為了探究下丘腦控制的特征相關的遺傳變異，作者使用分區(qū)連鎖不平衡評分回歸 (LDSR)評估 cRE 相關位點富集的特征点弯，發(fā)現(xiàn)主要富集了 BMI扇调、成年身高、初潮年齡 (AAM)蒲拉、重度抑郁癥 (MDD)肃拜、雙相情感障礙痴腌、多種睡眠指標相關的表型雌团；

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對于 LDSR 檢測到富集的性狀，作者整合 ATAC-seq士聪、Capture C 數據將 SNP 位點映射到基因中以探究影響性狀的因果基因锦援。對于不同的表型，檢測到 ABCC8剥悟、BDNF 和PPARG 可能為 BMI 的因果基因灵寺，F(xiàn)EZF1 為 AAM 潛在的因果基因曼库，此外有四個基因（BSN / FAM212A和FEZF1 / FEZF1-AS1)對 BMI、身高略板、AAM 和睡眠均有貢獻毁枯；
聯(lián)合 GTEx eQTL 鑒定的基因以及變異基因映射方法鑒定的基因可以提高 GWAS 因果基因的檢測能力。例如 AAM 表型叮称，GTEx顯示有 13 個基因與 eQTL 共定位种玛，變異基因映射方法則顯示在這 13 個基因中，有兩個基因[RPS26 (PP = 0.951) 和 SUOX (PP = 0.942)] 也為 AAM 的因果基因瓤檐；

文章鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-27001-4

公開的資料：

ATAC-seq赂韵、Capture C 和 RNA-seq：GSE152098

三、其他文獻推薦

下面的文獻也挺精彩的挠蛉，但由于下不到原文祭示，或博主時間有限，沒法精細解讀谴古，故列出來供各位參閱质涛；
當然，你們有精彩的文獻想讓我解讀的（前提是一周內剛出爐的文獻）讥电，可給我發(fā)pdf（然而可能種種原因蹂窖，我不一定有時間解讀，不要對我抱太高期待）恩敌；

文獻題目： Single-cell transcriptomic characterization of a gastrulating human embryo

不想看英文題目： 人類原腸胚的單細胞轉錄組特征

雜志和影響因子： Nature (IF: 42.778; Q1)

文章鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04158-y

文獻題目： Chromothripsis followed by circular recombination drives oncogene amplification in human cancer

不想看英文題目： 循環(huán)重組伴隨染色體碎裂驅動人類癌癥中的癌基因擴增

雜志和影響因子： Nat Genet (IF: 38.33; Q1)

文章鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41588-021-00951-7

文獻題目： scPower accelerates and optimizes the design of multi-sample single cell transcriptomic studies

不想看英文題目： scPower 加速和優(yōu)化多樣本單細胞轉錄組研究的設計

雜志和影響因子： Nat Commun (IF: 14.92; Q1)

文章鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-26779-7

文獻題目： The genetic architecture of DNA replication timing in human pluripotent stem cells

不想看英文題目： 人類多能干細胞 DNA 復制時間的遺傳結構

雜志和影響因子： Nat Commun (IF: 14.92; Q1)

文章鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-27115-9

文獻題目： A selection pressure landscape for 870 human polygenic traits

不想看英文題目： 870 個人類多基因性狀的選擇壓力圖譜

雜志和影響因子： Nat Hum Behav (IF: 13.66; Q1)

文章鏈接：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34782732/