人間の皮質神経生成中のオープンクロマチンのダイナミックな風景

科学分野:

• ゲノミクス
• 神経科学
• 発達生物学

背景:

• 非コーディング領域はヒトゲノムの大部分を占めています
• これらの領域には神経精神疾患のリスクアレルが多く含まれていますが,その機能はほとんど不明です.
• これらの要素を理解することは 人間の複雑な特徴や病気の解読に 極めて重要です

研究 の 目的:

• 人間の脳皮質の神経生成を制御する 非コード要素の高解像度マップを作成する.
• これらの調節要素が標的とする遺伝子と 脳発達におけるその役割を特定する.
• これらの要素の内にある 認知の特徴や病気に関連した遺伝的変異の増殖を調査する.

主な方法:

• 発達中の人間の脳の生殖領域と皮質板におけるクロマチンのアクセシビリティと遺伝子発現データを比較する.
• クロマチンの相互作用データを用いて,遠隔の調節要素 (DREs) を標的遺伝子とリンクする.
• 鍵となる遺伝子 (FGFR2,EOMES) の強化機能の予測を実験的に検証する.

主要な成果:

• 人間の皮質神経生成に関与する非コーディング要素の詳細な地図が作成された.
• 皮質の発達に不可欠な遺伝子を調節し,外側放射性膠質に濃縮されたヒト獲得増強剤 (HGE) が特定されました.
• 教育レベル,神経精神疾患リスク,頭蓋内容積に関連する遺伝的変異は,これらの神経発達の規制要素に著しく富んでいます.

結論:

• 非コーディング要素は,人間の皮質神経生成において重要な役割を果たします.
• HGEとその標的遺伝子は人間の脳の進化と発達に関与しています
• 発達初期におけるこれらの要素の調節不良は,神経精神疾患と成人における認知の変異に寄与する.