Un atlas comparativo de la accesibilidad de la cromatina unicelular en el cerebro humano

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• La genómica
• La epigenética

Sus antecedentes:

• La transcriptómica de una sola célula revela la diversidad de las células cerebrales, pero los mecanismos reguladores siguen siendo elusivos.
• Comprender la regulación genética es crucial para descifrar la identidad y la función de las células en el cerebro humano.

Objetivo del estudio:

• Mapear exhaustivamente los paisajes de cromatina abiertos en todo el cerebro humano.
• Identificar distintos tipos de células y sus elementos de ADN cis-reguladores asociados (cCREs).
• Investigar el vínculo entre los elementos reguladores específicos del tipo celular y los trastornos neuropsiquiátricos.

Principales métodos:

• Utilizó un ensayo de un solo núcleo para la cromatina accesible a la transposasa utilizando secuenciación (snATAC-seq) en 1,1 millones de células de 42 regiones cerebrales humanas.
• Datos integrados de snATAC-seq para definir los tipos de células y su utilización de cCRE.
• Se realizó una comparación entre especies de la accesibilidad de la cromatina con células cerebrales de ratón.
• Desarrolló modelos de aprendizaje profundo para predecir la función de las variantes de riesgo no codificantes.

Principales resultados:

• Identificó 107 tipos distintos de células cerebrales humanas y caracterizó el uso de 544,735 cCREs.
• Se encontró que aproximadamente un tercio de los cCREs se conservan y son accesibles en las células cerebrales del ratón.
• Se establecieron fuertes asociaciones entre tipos específicos de células cerebrales y trastornos neuropsiquiátricos importantes (esquizofrenia, trastorno bipolar, enfermedad de Alzheimer, depresión mayor).

Conclusiones:

• Este trabajo proporciona un mapa de alta resolución de los epigenomas del cerebro humano y los elementos reguladores específicos del tipo de célula.
• Los hallazgos destacan el papel de tipos celulares específicos y sus elementos reguladores en la etiología de los trastornos neuropsiquiátricos.
• Los modelos de aprendizaje profundo ofrecen un enfoque poderoso para interpretar las variantes genéticas no codificantes asociadas con estas afecciones.