用基因组尺度绘制丰富信息的基因型-表型景观 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.
这项研究使用基因尺度Perturb-seq对数百万个人类细胞绘制基因功能图. 它揭示了细胞过程中的新基因作用,并揭示了对无体积和线粒体调节的洞察力.
科学领域:
- 遗传学和基因组学
- 细胞生物学
- 系统生物学
背景情况:
- 了解基因型-表型关系是遗传学的核心.
- 像Perturb-seq这样的高含量表型屏幕提供了强大的功能基因组映射,但规模有限.
- 与单细胞RNA测序相结合的CRISPR干扰 (CRISPRi) 提供了研究基因功能的高通量方法.
研究的目的:
- 进行基因组规模的 Perturb-seq 实验, 针对人类细胞中所有表达的基因.
- 使用转录表型预测未表征的基因的功能.
- 调查动脉积的遗传驱动因素和线粒体基因组的调节.
主要方法:
- 使用CRISPR干扰 (CRISPRi) 的基因组规模Perturb-seq.
- 在超过250万个人类细胞中进行选.
- 对单细胞RNA测序读数进行分析,以确定转录表型.
主要成果:
- 对核糖体生物发生 (CCDC86,ZNF236,SPATA5L1),转录 (C7orf26) 和线粒体呼吸 (TMEM242) 的新调节剂的鉴定.
- 系统地发现影响体积的遗传因素.
- 揭示了线粒体基因组的特定压力调节.
结论:
- 大规模的Perturb-seq生成了丰富的基因型-表型图,以了解基因和细胞功能.
- 转录表型为剖析复杂的细胞过程提供了强大的工具,如RNA处理和分化.
- 这项研究揭示了基因功能的新见解,体积和线粒体调节.
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