# Unraveling mechanisms of genome regulation to understand and improve human health

> **NIH NIH R35** · UNIVERSITY OF CONNECTICUT SCH OF MED/DNT · 2020 · $398,750

## Abstract

Abstract 
 
The human body is a complex machine that is constructed through tightly orchestrated patterns of gene expression 
during  embryonic  and  postnatal  development.    Changes  in  how  genes  are  regulated  during  development  are 
thought to be a major substrate for natural selection and have likely contributed to the evolution of the human form.  
While  changes  in  gene  regulation  might  have  contributed  to  sculpting  of  human  specific  features  of  our  limbs  and 
brains, the same molecular events driving these changes can have deleterious consequences when a critical gene 
or regulatory sequence is affected.  If these molecular changes cause perturbed gene regulation during embryonic 
development  the  resulting  child  can  have  birth  defects  such  as  congenital  heart  defects,  orofacial  clefting,  or 
neurological  dysfunction.    In  cases  where  a  birth  defect  is  not  observed  the  individual  may  be  instead  be 
predisposed to various diseases later in life including autism, diabetes, or cancer.  While our understanding of the 
genetic  code  for  protein  coding  genes  allows  us  to  make  predictions  about  disease  risk  or  identify  the  most  likely 
cause of a disease, our limited understanding of the information encoded in the rest of our genome prevents such 
predictions and causative assignments.  The advent of inexpensive whole genome sequencing is poised to change 
the  way  the  field  of  medicine  operates,  however  our  lack  of  understanding  of  large  expanses  of  our  genome 
prevents  us  from  providing  the  promise  of  personalized  genomic  medicine.  Efforts  to  identify  gene  regulatory 
sequences  must  be  expanded  to  many  stages  and  tissues  of  human  development  to  fully  decipher  this  code.  
Perhaps more daunting a proposition is also identifying when and where a regulatory sequence targets a gene and 
how  sequence  changes  affect  gene  regulation.  Here  we  propose  to  address  many  of  these  problems  through 
application of functional genomics techniques directly in embryonic tissues of human and rodents. We will create a 
comprehensive catalog of gene regulatory sequences that are active very early in embryonic development, identify 
the  genes  that  they  target,  and  begin  to  dissect  their  regulatory  capacities.  These  datasets  and  analyses  will 
establish  the  foundation  upon  which  we  can  better  interpret  our  genomes  to  improve  future  human  health  and 
prevent disease.

## Key facts

- **NIH application ID:** 9938629
- **Project number:** 5R35GM119465-05
- **Recipient organization:** UNIVERSITY OF CONNECTICUT SCH OF MED/DNT
- **Principal Investigator:** Justin Lee Cotney
- **Activity code:** R35 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2020
- **Award amount:** $398,750
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2016-09-09 → 2021-09-14

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/9938629

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 9938629, Unraveling mechanisms of genome regulation to understand and improve human health (5R35GM119465-05). Retrieved via AI Analytics 2026-05-23 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/9938629. Licensed CC0.

---

*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*