Mapeo de paisajes de genotipo-fenotipo ricos en información con la escala del genoma Perturb-seq

Área de la Ciencia:

• Genética y genómica
• Biología celular
• Biología de sistemas

Sus antecedentes:

• La comprensión de las relaciones genotipo-fenotipo es fundamental para la genética.
• Las pantallas fenotípicas de alto contenido, como Perturb-seq, ofrecen un poderoso mapeo genómico funcional, pero son limitadas en escala.
• La interferencia CRISPR (CRISPRi) combinada con la secuenciación de ARN de una sola célula proporciona un enfoque de alto rendimiento para estudiar la función génica.

Objetivo del estudio:

• Para realizar un experimento Perturb-seq a escala genómica dirigido a todos los genes expresados en las células humanas.
• Para predecir la función de los genes no caracterizados utilizando fenotipos de transcripción.
• Investigar los impulsores genéticos de la aneuploidía y la regulación del genoma mitocondrial.

Principales métodos:

• Perturb-seq a escala genómica utilizando la interferencia CRISPR (CRISPRi).
• Se examina a través de más de 2,5 millones de células humanas.
• Análisis de las lecturas de secuenciación de ARN de una sola célula para definir los fenotipos transcripcionales.

Principales resultados:

• Identificación de nuevos reguladores para la biogénesis ribosómica (CCDC86, ZNF236, SPATA5L1), la transcripción (C7orf26) y la respiración mitocondrial (TMEM242).
• Descubrimiento sistemático de factores genéticos que influyen en la aneuploidía.
• Descubriendo la regulación específica del estrés en el genoma mitocondrial.

Conclusiones:

• Perturb-seq en una escala masiva genera un rico mapa genotipo-fenotipo para comprender la función genética y celular.
• Los fenotipos de transcripción proporcionan una herramienta poderosa para diseccionar procesos celulares complejos como el procesamiento y la diferenciación del ARN.
• El estudio revela nuevos conocimientos sobre la función génica, la aneuploidía y la regulación mitocondrial.