ヒト基底ガンジリアにおけるクロマチンの状態とトランスクリプトームの単細胞マルチオーム分析

科学分野:

• 神経科学は神経科学である.
• ゲノミクスゲノミクスとは
• エピジェネティクス エピジェネティクス

背景:

• ベースリンゴは,運動制御,感情,学習に不可欠ですが,その細胞遺伝子の調節は十分に理解されていません.
• ベースリンゴの機能不全は,多くの神経学的および精神的疾患に関与しています.
• 病気に関連した非コーディング変異の解釈には,遺伝子調節に関する詳細な知識が必要です.

研究 の 目的:

• ヒトの基礎性腺におけるヒストン変異とトランスクリプトームの最初の単細胞マルチオームアトラスを作成する.
• 細胞型特異的な遺伝子調節プログラムと転写因子コードを特定する.
• ノンコーディング・バリエーションを神経精神疾患と関連付け,予測モデルを開発する.

主な方法:

• ヒトの基礎性腺の8つの領域にわたるトランスクリプトームとヒストンの改変の単細胞マルチオーム配列解析.
• 地域エピジェノミック分析のための空間トランスクリプトミックのMERFISHデータとの統合.
• 人間とマウスの中等脊髄神経細胞の比較分析.
• 遺伝子調節予測のためのディープラーニングモデルの開発.

主要な成果:

• 単細胞解像度でのアクティブと抑圧的なクロマチンの状態の特徴.
• ホメオボックス転写因子によって支配される細胞型特異の遺伝子調節ネットワークの発見.
• エピゲノム的な景観における地域的な異質性の特定.
• ヒトとマウスの間の中等脊髄ニューロンにおける保存された遺伝子調節特性の発見.

結論:

• アトラスは,ヒトの基礎性腺における遺伝子調節の細胞型解像度を提供します.
• 複合的なホメオボックスのトランスクリプションファクターコードは,基礎性腺の神経のアイデンティティを定義します.
• ノンコーディング神経精神病リスクの変異は,特定の細胞タイプと規制要素と関連しています.
• ディープラーニングモデルは,遺伝子調節を予測し,機能性疾患の変異を優先することができます.