单核多组学分析揭示了灵长类进化过程中前带带皮层中细胞和分子的创新
Jiamiao Yuan1, Kangning Dong2, Haixu Wu3
1State Key Laboratory of Genetic Resources and Evolution, Kunming Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Kunming 650223, P.R. China; Yunnan Key Laboratory of Integrative Anthropology, Kunming Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Kunming 650107, China; National Key Laboratory of Genetic Evolution and Animal Model, Kunming Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Kunming 650223, China; National Resource Center for Non-Human Primates, Kunming Primate Research Center, and National Research Facility for Phenotypic & Genetic Analysis of Model Animals (Primate Facility), Kunming Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Kunming, Yunnan 650107, China.
研究人员在人类和的前环皮质 (ACC) 中绘制了基因表达和染色质可访问性. 他们确定了von Economo神经元 (VENs) 中的关键基因和进化变化,这对更高的认知功能至关重要.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 进化生物学 进化生物学
- 基因组学就是基因组学.
背景情况:
- 前带带皮质 (ACC) 对于复杂的认知功能,如情绪和自我意识至关重要.
- 了解ACC进化的细胞和分子基础是理解人类认知独特性的关键.
研究的目的:
- 以单核分辨率对人类和 ACC 中的基因表达和染色质可访问性进行分析.
- 在灵长类 ACC 细胞类型中识别保存和分离的分子特征.
- 阐明灵长类von Economo神经元 (VENs) 的细胞起源和分子基础.
主要方法:
- 单核RNA测序和人类和 ACC的ATAC测序.
- 对基因表达,染色质可访问性和转录因子结合模式的比较分析.
- 集成小鼠数据来追踪VEN细胞系.
- 在体外和体内实验验验证VEN标记基因.
主要成果:
- 详细的细胞类型特定的基因表达和灵长类动物ACC的染色质可访问性地图.
- 在灵长类动物中识别ACC细胞类型中保存的分子模式.
- 发现灵长类动物VENs的分子身份和细胞系起源.
- 识别与灵长类共享的和人类特异性的VEN标记基因 (例如PCSK6,ADAMTSL3,CDHR3),可能与VEN发育有关.
- 证据表明,人类特异性的序列变化推动了ACC细胞和功能创新.
结论:
- 这项研究提供了灵长类动物ACC的高分辨率分子图谱.
- 已经确定了塑造VEN和人类认知的关键基因和进化事件.
- 这些发现提供了人类认知进化的细胞和分子基础的见解,起源于ACC.
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