单细胞分辨率的小鼠大脑的DNA甲基化图谱
Hanqing Liu1,2, Jingtian Zhou1,3, Wei Tian1
1Genomic Analysis Laboratory, The Salk Institute for Biological Studies, La Jolla, CA, USA.
Nature
|October 7, 2021
概括
这项研究绘制了超过10万只小鼠脑细胞的DNA甲基化场景,揭示了神经元多样性和空间组织的表观遗传基础. 这些发现为理解脑细胞异质性提供了一个全面的图书馆.
科学领域:
- 神经科学
- 表观遗传学
- 基因组学
背景情况:
- 哺乳动物的大脑细胞在基因表达,解剖学和功能方面表现出显著的多样性.
- 驱动这种细胞异质性的基底调节性DNA格局仍然不太清楚.
研究的目的:
- 综合评估小鼠脑细胞类型的表观基因组.
- 了解调节性DNA环境及其在神经元多样性和空间组织中的作用.
主要方法:
- 单核DNA甲基化测序应用到来自老鼠大脑的45个区域的103,982个核.
- 数据整合包括DNA甲基化,染色质可访问性和染色质构成捕获.
- 一个人工神经网络被开发来预测细胞类型的身份和空间位置.
主要成果:
- 161个不同的细胞群被确定为具有独特的空间位置和投射目标.
- 建立了一个DNA甲基化图谱,注释了数百种细胞类型的调节基因组.
- 这项研究揭示了DNA甲基化在刺激神经元的空间梯度上的持续变化.
结论:
- DNA甲基化图谱为小鼠大脑中的神经元多样性和空间组织建立了表观遗传基础.
- 这种资源可以准确地预测单个神经元细胞类型的身份和空间位置.
- 这些发现强调了在定义神经元亚型时重复使用调节剂.
