AB
Andrea Byrnes
Author with expertise in Genomic Studies and Association Analyses
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
14
(43% Open Access)
Cited by:
2,913
h-index:
19
/
i10-index:
25
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
1

Landscape of X chromosome inactivation across human tissues

Taru Tukiainen et al.Oct 10, 2017
Abstract X chromosome inactivation (XCI) silences transcription from one of the two X chromosomes in female mammalian cells to balance expression dosage between XX females and XY males. XCI is, however, incomplete in humans: up to one-third of X-chromosomal genes are expressed from both the active and inactive X chromosomes (Xa and Xi, respectively) in female cells, with the degree of ‘escape’ from inactivation varying between genes and individuals 1,2 . The extent to which XCI is shared between cells and tissues remains poorly characterized 3,4 , as does the degree to which incomplete XCI manifests as detectable sex differences in gene expression 5 and phenotypic traits 6 . Here we describe a systematic survey of XCI, integrating over 5,500 transcriptomes from 449 individuals spanning 29 tissues from GTEx (v6p release) and 940 single-cell transcriptomes, combined with genomic sequence data. We show that XCI at 683 X-chromosomal genes is generally uniform across human tissues, but identify examples of heterogeneity between tissues, individuals and cells. We show that incomplete XCI affects at least 23% of X-chromosomal genes, identify seven genes that escape XCI with support from multiple lines of evidence and demonstrate that escape from XCI results in sex biases in gene expression, establishing incomplete XCI as a mechanism that is likely to introduce phenotypic diversity 6,7 . Overall, this updated catalogue of XCI across human tissues helps to increase our understanding of the extent and impact of the incompleteness in the maintenance of XCI.
1
Citation894
0
Save
0

Heritability enrichment of specifically expressed genes identifies disease-relevant tissues and cell types

Hilary Finucane et al.Jan 25, 2017
ABSTRACT Genetics can provide a systematic approach to discovering the tissues and cell types relevant for a complex disease or trait. Identifying these tissues and cell types is critical for following up on non-coding allelic function, developing ex-vivo models, and identifying therapeutic targets. Here, we analyze gene expression data from several sources, including the GTEx and PsychENCODE consortia, together with genome-wide association study (GWAS) summary statistics for 48 diseases and traits with an average sample size of 169,331, to identify disease-relevant tissues and cell types. We develop and apply an approach that uses stratified LD score regression to test whether disease heritability is enriched in regions surrounding genes with the highest specific expression in a given tissue. We detect tissue-specific enrichments at FDR < 5% for 34 diseases and traits across a broad range of tissues that recapitulate known biology. In our analysis of traits with observed central nervous system enrichment, we detect an enrichment of neurons over other brain cell types for several brain-related traits, enrichment of inhibitory over excitatory neurons for bipolar disorder but excitatory over inhibitory neurons for schizophrenia and body mass index, and enrichments in the cortex for schizophrenia and in the striatum for migraine. In our analysis of traits with observed immunological enrichment, we identify enrichments of T cells for asthma and eczema, B cells for primary biliary cirrhosis, and myeloid cells for Alzheimer's disease, which we validated with independent chromatin data. Our results demonstrate that our polygenic approach is a powerful way to leverage gene expression data for interpreting GWAS signal.
0
Citation36
0
Save
18

Human-specific enrichment of schizophrenia risk-genes in callosal neurons of the developing neocortex

Emanuela Zuccaro et al.Sep 11, 2021
Summary Human genetic studies have provided a wealth of information on genetic risk factors associated with neuropsychiatric diseases. However, whether different brain cell types are differentially affected in disease states and when in their development and maturation alterations occur is still poorly understood. Here we generated a longitudinal transcriptional map of excitatory projection neuron (PN) and inhibitory interneuron (IN) subtypes of the cerebral cortex, across a timeline of mouse embryonic and postnatal development, as well as fetal human cortex and human cortical organoids. We found that three types of gene signatures uniquely defined each cortical neuronal subtype: dynamic (developmental), adult (terminal), and constitutive (stable), with individual neuronal subtypes varying in the degree of similarity of their signatures between species. In particular, human callosal projection neurons (CPN) displayed the greatest species divergence, with molecular signatures highly enriched for non-coding, human-specific RNAs. Evaluating the association of neuronal class-specific signatures with neuropsychiatric disease risk genes using linkage disequilibrium score regression showed that schizophrenia risk genes were enriched in CPN identity signatures from human but not mouse cortex. Human cortical organoids confirmed the association with excitatory projection neurons. The data indicate that risk gene enrichment is both species- and cell type-specific. Our study reveals molecular determinants of cortical neuron diversification and identifies human callosal projection neurons as the most species-divergent population and a potentially vulnerable neuronal class in schizophrenia.
18
Citation5
0
Save
0

Meta-analysis of 375,000 individuals identifies 38 susceptibility loci for migraine

Padhraig Gormley et al.Nov 3, 2015
Migraine is a debilitating neurological disorder affecting around 1 in 7 people worldwide, but its molecular mechanisms remain poorly understood. Some debate exists over whether migraine is a disease of vascular dysfunction, or a result of neuronal dysfunction with secondary vascular changes. Genome-wide association (GWA) studies have thus far identified 13 independent loci associated with migraine. To identify new susceptibility loci, we performed the largest genetic study of migraine to date, comprising 59,674 cases and 316,078 controls from 22 GWA studies. We identified 45 independent single nucleotide polymorphisms (SNPs) significantly associated with migraine risk (P < 5 x 10-8) that map to 38 distinct genomic loci, including 28 loci not previously reported and the first locus identified on chromosome X. Furthermore, a subset analysis for migraine without aura (MO) identified seven of the same loci as from the full sample, whereas no loci reached genome-wide significance in the migraine with aura (MA) subset. In subsequent computational analyzes, the identified loci showed enrichment for genes expressed in vascular and smooth muscle tissues, consistent with a predominant theory of migraine that highlights vascular etiologies.
0

Ultra-rare genetic variation in the epilepsies: a whole-exome sequencing study of 17,606 individuals

Yen‐Chen Feng et al.Jan 21, 2019
Sequencing-based studies have identified novel risk genes for rare, severe epilepsies and revealed a role of rare deleterious variation in common epilepsies. To identify the shared and distinct ultra-rare genetic risk factors for rare and common epilepsies, we performed a whole-exome sequencing (WES) analysis of 9,170 epilepsy-affected individuals and 8,364 controls of European ancestry. We focused on three phenotypic groups; the rare but severe developmental and epileptic encephalopathies (DEE), and the commoner phenotypes of genetic generalized epilepsy (GGE) and non-acquired focal epilepsy (NAFE). We observed that compared to controls, individuals with any type of epilepsy carried an excess of ultra-rare, deleterious variants in constrained genes and in genes previously associated with epilepsy, with the strongest enrichment seen in DEE and the least in NAFE. Moreover, we found that inhibitory GABAA receptor genes were enriched for missense variants across all three classes of epilepsy, while no enrichment was seen in excitatory receptor genes. The larger gene groups for the GABAergic pathway or cation channels also showed a significant mutational burden in DEE and GGE. Although no single gene surpassed exome-wide significance among individuals with GGE or NAFE, highly constrained genes and genes encoding ion channels were among the top associations, including CACNA1G, EEF1A2, and GABRG2 for GGE and LGI1, TRIM3, and GABRG2 for NAFE. Our study confirms a convergence in the genetics of common and rare epilepsies associated with ultra-rare coding variation and highlights a ubiquitous role for GABAergic inhibition in epilepsy etiology in the largest epilepsy WES study to date.
Load More