Integrated analysis of environmental and genetic influences on cord blood DNA methylation in new-borns - Sorbonne Université
Article Dans Une Revue Nature Communications Année : 2019

Integrated analysis of environmental and genetic influences on cord blood DNA methylation in new-borns

Darina Czamara (1) , Gökçen Eraslan (2) , Christian M Page (3) , Jari Lahti (4) , Marius Lahti-Pulkkinen (4) , Esa Hämäläinen (4) , Eero Kajantie , Hannele Laivuori , Pia M Villa , Rebecca M Reynolds , Wenche Nystad , Siri E Håberg , Stephanie J London , Kieran J O’donnell , Elika Garg , Michael J Meaney , Sonja Entringer , Pathik D Wadhwa , Claudia Buss , Meaghan J Jones , David T S Lin , Julie L Macisaac , Michael S Kobor , Nastassja Koen , Heather J Zar , Karestan C Koenen , Shareefa Dalvie , Dan J Stein , Ivan Kondofersky , Nikola S Müller , Fabian J Theis , Naomi R Wray , Stephan Ripke , Manuel Mattheisen , Maciej Trzaskowski , Enda M Byrne , Abdel Abdellaoui , Mark J Adams , Esben Agerbo , Tracy M Air , Till F M Andlauer , Silviu-Alin Bacanu , Marie Bækvad-Hansen , Aartjan T F Beekman , Tim B Bigdeli , Douglas H R Blackwood , Julien Bryois , Henriette N Buttenschøn , Jonas Bybjerg-Grauholm , Na Cai , Enrique Castelao , Jane Hvarregaard Christensen , Toni-Kim Clarke , Jonathan R I Coleman , Lucía Colodro-Conde , Baptiste Couvy-Duchesne (5) , Nick Craddock , Gregory E Crawford , Gail Davies , Ian J Deary , Franziska Degenhardt , Eske M Derks , Nese Direk , Conor V Dolan , Erin C Dunn , Thalia C Eley , Valentina Escott-Price , Farnush Farhadi Hassan Kiadeh , Hilary K Finucane , Andreas J Forstner , Josef Frank , Héléna A Gaspar , Michael Gill , Fernando S Goes , Scott D Gordon , Jakob Grove , Lynsey S Hall , Christine Søholm Hansen , Thomas F Hansen , Stefan Herms , Ian B Hickie , Per Hoffmann , Georg Homuth , Carsten Horn , Jouke-Jan Hottenga , David M Hougaard , Marcus Ising , Rick Jansen , Eric Jorgenson , James A Knowles , Isaac S Kohane , Julia Kraft , Warren W Kretzschmar , Jesper Krogh , Zoltán Kutalik , Yihan Li , Penelope A Lind , Donald J Macintyre , Dean F Mackinnon , Robert M Maier , Wolfgang Maier , Jonathan Marchini , Hamdi Mbarek , Patrick Mcgrath , Peter Mcguffin , Sarah E Medland , Divya Mehta , Christel M Middeldorp , Evelin Mihailov , Yuri Milaneschi , Lili Milani , Francis M Mondimore , Grant W Montgomery , Sara Mostafavi , Niamh Mullins , Matthias Nauck , Bernard Ng , Michel G Nivard , Dale R Nyholt , Paul F O’reilly , Hogni Oskarsson , Michael J Owen , Jodie N Painter , Carsten Bøcker Pedersen , Marianne Giørtz Pedersen , Roseann E Peterson , Erik Pettersson , Wouter J Peyrot , Giorgio Pistis , Danielle Posthuma , Jorge A Quiroz , Per Qvist , John P Rice , Brien P Riley , Margarita Rivera , Saira Saeed Mirza , Robert Schoevers , Eva C Schulte , Ling Shen , Jianxin Shi , Stanley I Shyn , Engilbert Sigurdsson , Grant C B Sinnamon , Johannes H Smit , Daniel J Smith , Hreinn Stefansson , Stacy Steinberg , Fabian Streit , Jana Strohmaier , Katherine E Tansey , Henning Teismann , Alexander Teumer , Wesley Thompson , Pippa A Thomson , Thorgeir E Thorgeirsson , Matthew Traylor , Jens Treutlein , Vassily Trubetskoy , André G Uitterlinden , Daniel Umbricht , Sandra van der Auwera , Albert M van Hemert , Alexander Viktorin , Peter M Visscher , Yunpeng Wang , Bradley T Webb , Shantel Marie Weinsheimer , Jürgen Wellmann , Gonneke Willemsen , Stephanie H Witt , Yang Wu , Hualin S Xi , Jian Yang , Futao Zhang , Volker Arolt , Bernhard T Baune , Klaus Berger , Dorret I Boomsma , Sven Cichon , Udo Dannlowski , E J C de Geus , J Raymond Depaulo , Enrico Domenici , Katharina Domschke , Tõnu Esko , Hans J Grabe , Steven P Hamilton , Caroline Hayward , Andrew C Heath , Kenneth S Kendler , Stefan Kloiber , Glyn Lewis , Qingqin S Li , Susanne Lucae , Pamela a F Madden , Patrik K Magnusson , Nicholas G Martin , Andrew M Mcintosh , Andres Metspalu , Ole Mors , Preben Bo Mortensen , Bertram Müller-Myhsok , Merete Nordentoft , Markus M Nöthen , Michael C O’donovan , Sara A Paciga , Nancy L Pedersen , Brenda W J H Penninx , Roy H Perlis , David J Porteous , James B Potash , Martin Preisig , Marcella Rietschel , Catherine Schaefer , Thomas G Schulze , Jordan W Smoller , Kari Stefansson , Henning Tiemeier , Rudolf Uher , Henry Völzke , Myrna M Weissman , Thomas Werge , Cathryn M Lewis , Douglas F Levinson , Gerome Breen , Anders D Børglum , Patrick F Sullivan , Katri Räikkönen , Elisabeth B Binder (1)
Darina Czamara
Christian M Page
Jari Lahti
Marius Lahti-Pulkkinen
Esa Hämäläinen
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Eero Kajantie
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Hannele Laivuori
Pia M Villa
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Rebecca M Reynolds
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Wenche Nystad
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Siri E Håberg
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Stephanie J London
Kieran J O’donnell
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Elika Garg
Michael J Meaney
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Sonja Entringer
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Pathik D Wadhwa
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Claudia Buss
Meaghan J Jones
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David T S Lin
Julie L Macisaac
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Michael S Kobor
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Nastassja Koen
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Heather J Zar
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Karestan C Koenen
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Shareefa Dalvie
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Dan J Stein
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Ivan Kondofersky
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Nikola S Müller
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Fabian J Theis
Naomi R Wray
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Stephan Ripke
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Manuel Mattheisen
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Maciej Trzaskowski
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Enda M Byrne
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Abdel Abdellaoui
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Mark J Adams
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Esben Agerbo
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Tracy M Air
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Till F M Andlauer
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Silviu-Alin Bacanu
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Marie Bækvad-Hansen
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Aartjan T F Beekman
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Douglas H R Blackwood
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Julien Bryois
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Henriette N Buttenschøn
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Jonas Bybjerg-Grauholm
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Na Cai
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Enrique Castelao
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Jane Hvarregaard Christensen
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Toni-Kim Clarke
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Jonathan R I Coleman
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Lucía Colodro-Conde
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Nick Craddock
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Gregory E Crawford
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Ian J Deary
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Eske M Derks
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Conor V Dolan
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Farnush Farhadi Hassan Kiadeh
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Hilary K Finucane
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Andreas J Forstner
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Christine Søholm Hansen
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Stefan Herms
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Ian B Hickie
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Bernard Ng
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Dale R Nyholt
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Paul F O’reilly
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Hogni Oskarsson
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Michael J Owen
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Danielle Posthuma
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Jorge A Quiroz
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Ling Shen
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Jianxin Shi
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Thorgeir E Thorgeirsson
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André G Uitterlinden
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Anders D Børglum
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Patrick F Sullivan
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Katri Räikkönen
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Résumé

Epigenetic processes, including DNA methylation (DNAm), are among the mechanisms allowing integration of genetic and environmental factors to shape cellular function. While many studies have investigated either environmental or genetic contributions to DNAm, few have assessed their integrated effects. Here we examine the relative contributions of prenatal environmental factors and genotype on DNA methylation in neonatal blood at variably methylated regions (VMRs) in 4 independent cohorts (overall n = 2365). We use Akaike's information criterion to test which factors best explain variability of methylation in the cohort-specific VMRs: several prenatal environmental factors (E), genotypes in cis (G), or their additive (G + E) or interaction (GxE) effects. Genetic and environmental factors in combination best explain DNAm at the majority of VMRs. The CpGs best explained by either G, G + E or GxE are functionally distinct. The enrichment of genetic variants from GxE models in GWAS for complex disorders supports their importance for disease risk.
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Darina Czamara, Gökçen Eraslan, Christian M Page, Jari Lahti, Marius Lahti-Pulkkinen, et al.. Integrated analysis of environmental and genetic influences on cord blood DNA methylation in new-borns. Nature Communications, 2019, 10, ⟨10.1038/s41467-019-10461-0⟩. ⟨hal-04434844⟩
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