Data-Mining Approach on Transcriptomics and Methylomics Placental Analysis Highlights Genes in Fetal Growth Restriction.

data mining intrauterine growth restriction methylomics multi-omics text-mining transcriptomics

Journal

Frontiers in genetics
ISSN: 1664-8021
Titre abrégé: Front Genet
Pays: Switzerland
ID NLM: 101560621

Informations de publication

Date de publication:
2019
Historique:
received: 10 08 2019
accepted: 25 11 2019
entrez: 31 1 2020
pubmed: 31 1 2020
medline: 31 1 2020
Statut: epublish

Résumé

Intrauterine Growth Restriction (IUGR) affects 8% of newborns and increases morbidity and mortality for the offspring even during later stages of life. Single omics studies have evidenced epigenetic, genetic, and metabolic alterations in IUGR, but pathogenic mechanisms as a whole are not being fully understood. An in-depth strategy combining methylomics and transcriptomics analyses was performed on 36 placenta samples in a case-control study. Data-mining algorithms were used to combine the analysis of more than 1,200 genes found to be significantly expressed and/or methylated. We used an automated text-mining approach, using the bulk textual gene annotations of the discriminant genes. Machine learning models were then used to explore the phenotypic subgroups (premature birth, birth weight, and head circumference) associated with IUGR. Gene annotation clustering highlighted the alteration of cell signaling and proliferation, cytoskeleton and cellular structures, oxidative stress, protein turnover, muscle development, energy, and lipid metabolism with insulin resistance. Machine learning models showed a high capacity for predicting the sub-phenotypes associated with IUGR, allowing a better description of the IUGR pathophysiology as well as key genes involved.

Identifiants

pubmed: 31998361
doi: 10.3389/fgene.2019.01292
pmc: PMC6962302
doi:

Types de publication

Journal Article

Langues

eng

Pagination

1292

Informations de copyright

Copyright © 2020 Chabrun, Huetz, Dieu, Rousseau, Bouzillé, Chao de la Barca, Procaccio, Lenaers, Blanchet, Legendre, Mirebeau-Prunier, Cuggia, Guardiola, Reynier and Gascoin.

Références

PLoS One. 2011;6(6):e21222
pubmed: 21731679
Nat Cell Biol. 2014 Dec;16(12):1202-14
pubmed: 25402684
Bioinformatics. 2014 May 15;30(10):1363-9
pubmed: 24478339
J Clin Res Pediatr Endocrinol. 2017 Dec 30;9(Suppl 2):1-8
pubmed: 29280739
Nutrients. 2015 Jan 08;7(1):360-89
pubmed: 25580812
PLoS One. 2013 Dec 18;8(12):e82200
pubmed: 24367503
PLoS Comput Biol. 2008 Oct;4(10):e1000173
pubmed: 18974822
Clin Med Insights Pediatr. 2016 Jul 14;10:67-83
pubmed: 27441006
Nucleic Acids Res. 2009 Jan;37(1):1-13
pubmed: 19033363
Front Endocrinol (Lausanne). 2019 Feb 07;10:55
pubmed: 30792696
Genome Biol. 2014 Dec 03;15(12):503
pubmed: 25599564
Semin Diagn Pathol. 2007 Feb;24(1):14-22
pubmed: 17455858
J Gynecol Obstet Biol Reprod (Paris). 2013 Dec;42(8):985-95
pubmed: 24210715
J Pregnancy. 2012;2012:631038
pubmed: 22900186
J Biomed Sci. 2016 Aug 19;23(1):61
pubmed: 27542736
Nat Protoc. 2009;4(1):44-57
pubmed: 19131956
J Membr Biol. 2011 Jun;241(3):127-40
pubmed: 21573936
Placenta. 2010 Feb;31(2):151-7
pubmed: 20005570
Epigenomics. 2016 Jan;8(1):33-42
pubmed: 26678531
Front Biosci (Landmark Ed). 2013 Jan 01;18:598-607
pubmed: 23276945
Neonatology. 2015;108(4):269-76
pubmed: 26330337
J Neuropathol Exp Neurol. 2012 Jul;71(7):640-53
pubmed: 22710965
J Gynecol Obstet Biol Reprod (Paris). 2013 Dec;42(8):911-20
pubmed: 24220276
J Clin Endocrinol Metab. 2013 Mar;98(3):E429-36
pubmed: 23337725
Diabetes Care. 2012 Apr;35(4):768-73
pubmed: 22374641
Obstet Gynecol. 2013 May;121(5):1122-33
pubmed: 23635765
J Genet Genomics. 2017 Jul 20;44(7):335-342
pubmed: 28739045
Pediatrics. 2010 Feb;125(2):e214-24
pubmed: 20100760
PLoS One. 2011;6(12):e28210
pubmed: 22205940
Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2010 Apr;149(2):127-30
pubmed: 20053495
Genome Res. 2003 Nov;13(11):2498-504
pubmed: 14597658
Pediatr Res. 2015 Jun;77(6):799-807
pubmed: 25734244
Cell Death Dis. 2012 May 03;3:e305
pubmed: 22552282
Wiley Interdiscip Rev Cogn Sci. 2013 Nov;4(6):683-692
pubmed: 26304272
Vaccine. 2016 Dec 1;34(49):6047-6056
pubmed: 27743648
Oncotarget. 2016 Oct 4;7(40):64527-64542
pubmed: 27590511
BMC Syst Biol. 2014;8 Suppl 2:I1
pubmed: 25032990
Cell Mol Life Sci. 2012 Apr;69(7):1137-51
pubmed: 21984596
Placenta. 2000 Jan;21(1):14-22
pubmed: 10692246
J Soc Gynecol Investig. 2004 Feb;11(2):97-103
pubmed: 14980311
Life Sci. 2017 Jun 15;179:60-65
pubmed: 28465243
Histochem Cell Biol. 2004 Oct;122(4):369-82
pubmed: 15248072
PLoS One. 2016 Aug 25;11(8):e0161504
pubmed: 27560381
Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2015 Oct;193:10-8
pubmed: 26207980
Am J Physiol Endocrinol Metab. 2015 Mar 1;308(5):E414-25
pubmed: 25537494
J Lipid Res. 2017 Dec;58(12):2324-2333
pubmed: 29066466
Sci Rep. 2015 Sep 29;5:14224
pubmed: 26415774
J Pathol. 2007 Nov;213(3):337-46
pubmed: 17893880
Diabetologia. 2006 Dec;49(12):3058-66
pubmed: 17021921
J Cell Sci. 2012 Nov 15;125(Pt 22):5329-37
pubmed: 22956541
EMBO J. 1998 Jul 15;17(14):3858-66
pubmed: 9670003
Placenta. 2016 Jan;37:19-25
pubmed: 26748159
EMBO Rep. 2013 Feb;14(2):104
pubmed: 23258258
Bioinformatics. 2010 May 15;26(10):1340-7
pubmed: 20385727
Ginekol Pol. 2012 Jun;83(6):439-45
pubmed: 22880464

Auteurs

Floris Chabrun (F)

Département de Biochimie et Génétique, Centre Hospitalier Universitaire, Angers, France.
Unité Mixte de Recherche (UMR) MITOVASC, Équipe Mitolab, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 6015, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) U1083, Université d'Angers, Angers, France.

Noémie Huetz (N)

Unité Mixte de Recherche (UMR) MITOVASC, Équipe Mitolab, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 6015, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) U1083, Université d'Angers, Angers, France.
Réanimation et Médecine Néonatales, Centre Hospitalier Universitaire, Angers, France.

Xavier Dieu (X)

Département de Biochimie et Génétique, Centre Hospitalier Universitaire, Angers, France.
Unité Mixte de Recherche (UMR) MITOVASC, Équipe Mitolab, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 6015, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) U1083, Université d'Angers, Angers, France.

Guillaume Rousseau (G)

Département de Biochimie et Génétique, Centre Hospitalier Universitaire, Angers, France.
Unité Mixte de Recherche (UMR) MITOVASC, Équipe Mitolab, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 6015, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) U1083, Université d'Angers, Angers, France.

Guillaume Bouzillé (G)

Laboratoire du Traitement de l'Image et du Signal, INSERM, UMR 1099, Université Rennes 1, Rennes, France.
Département d'Information médicale et dossiers médicaux, Centre Hospitalier Universitaire, Rennes, France.

Juan Manuel Chao de la Barca (JM)

Département de Biochimie et Génétique, Centre Hospitalier Universitaire, Angers, France.
Unité Mixte de Recherche (UMR) MITOVASC, Équipe Mitolab, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 6015, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) U1083, Université d'Angers, Angers, France.

Vincent Procaccio (V)

Département de Biochimie et Génétique, Centre Hospitalier Universitaire, Angers, France.
Unité Mixte de Recherche (UMR) MITOVASC, Équipe Mitolab, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 6015, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) U1083, Université d'Angers, Angers, France.

Guy Lenaers (G)

Département de Biochimie et Génétique, Centre Hospitalier Universitaire, Angers, France.
Unité Mixte de Recherche (UMR) MITOVASC, Équipe Mitolab, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 6015, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) U1083, Université d'Angers, Angers, France.

Odile Blanchet (O)

Centre de Ressources Biologiques, Centre Hospitalier Universitaire, Angers, France.

Guillaume Legendre (G)

Département de Gynécologie Obstétrique, Centre Hospitalier Universitaire, Angers, France.

Delphine Mirebeau-Prunier (D)

Département de Biochimie et Génétique, Centre Hospitalier Universitaire, Angers, France.
Unité Mixte de Recherche (UMR) MITOVASC, Équipe Mitolab, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 6015, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) U1083, Université d'Angers, Angers, France.

Marc Cuggia (M)

Laboratoire du Traitement de l'Image et du Signal, INSERM, UMR 1099, Université Rennes 1, Rennes, France.
Département d'Information médicale et dossiers médicaux, Centre Hospitalier Universitaire, Rennes, France.

Philippe Guardiola (P)

Service de Génomique Onco-Hématologique, Centre Hospitalier Universitaire, Angers, France.

Pascal Reynier (P)

Département de Biochimie et Génétique, Centre Hospitalier Universitaire, Angers, France.
Unité Mixte de Recherche (UMR) MITOVASC, Équipe Mitolab, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 6015, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) U1083, Université d'Angers, Angers, France.

Geraldine Gascoin (G)

Unité Mixte de Recherche (UMR) MITOVASC, Équipe Mitolab, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 6015, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) U1083, Université d'Angers, Angers, France.
Réanimation et Médecine Néonatales, Centre Hospitalier Universitaire, Angers, France.

Classifications MeSH