ゲノムスケールによる情報豊富なゲノタイプ・フェノタイプのマッピング Perturb-seq
Joseph M Replogle1, Reuben A Saunders2, Angela N Pogson3
1Medical Scientist Training Program, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94158, USA; Tetrad Graduate Program, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94158, USA; Department of Cellular and Molecular Pharmacology, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94158, USA; Howard Hughes Medical Institute, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02142, USA; Whitehead Institute for Biomedical Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02142, USA.
この研究では,ゲノムスケールの Perturb-seq を使って,何百万ものヒト細胞の遺伝子機能をマッピングしています. 細胞過程における新しい遺伝子の役割を明らかにし,アヌプロイドとミトコンドリアの調節に関する洞察を明らかにします.
科学分野:
- 遺伝学とゲノミクス
- 細胞生物学
- システム生物学
背景:
- ゲノタイプとフェノタイプの関係を理解することは,遺伝学の核心です.
- Perturb-seqのような高内容のフェノタイプスクリーンは 強力な機能的なゲノムマッピングを提供しますが 規模は限られています
- CRISPR干渉 (CRISPRi) と単細胞RNA配列解析は,遺伝子機能を研究するための高通量アプローチを提供します.
研究 の 目的:
- ゲノムスケールの Perturb-seq 実験を行い,ヒトの細胞に発現する全ての遺伝子を標的にします.
- 転写現象型を用いて,特徴づけられていない遺伝子の機能を予測する.
- ミトコンドリアのゲノムを調節する遺伝的要因を調査する
主な方法:
- ゲノムスケールのPerturb-seqはCRISPR干渉 (CRISPRi) を使用しています.
- ヒトの細胞を250万個以上 検診しています
- トランスクリプションのフェノタイプを定義するために単細胞RNA配列読み取りの分析.
主要な成果:
- リボソーム生殖 (CCDC86,ZNF236,SPATA5L1),転写 (C7orf26) およびミトコンドリア呼吸 (TMEM242) の新しい調節体の特定
- アヌプロイディに影響を与える遺伝的要因の体系的な発見
- ミトコンドリアゲノムの ストレス特異的調節を解明しました
結論:
- 巨大なスケールでの Perturb-seq は,遺伝子と細胞機能を理解するための豊かな遺伝子型-フェノタイプマップを生成します.
- トランスクリプションフェノタイプは,RNA処理や分化などの複雑な細胞プロセスを解剖するための強力なツールを提供します.
- この研究は,遺伝子機能,アヌプロイド,ミトコンドリアの調節に関する新しい洞察を明らかにしています.
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