通过深度学习序列模型解释Hippo信号的调节机制

科学领域:

• 分子生物学分子生物学
• 基因组学就是基因组学.
• 发育生物学 发展生物学

背景情况:

• 信号通路的组成部分是众所周知的,但它们在细胞类型特异性转录中的作用仍然不清楚.
• 了解细胞类型特定的基因调节对于发育生物学和疾病研究至关重要.

研究的目的:

• 通过信号通路调解的细胞类型特定的转录反应背后的机制的研究.
• 确定控制特定细胞类型中信号效应器结合的DNA序列规则.

主要方法:

• 利用深度学习模型来学习全基因组DNA序列规则来信号效应器结合.
• 采用实验验证和分子动力学模拟来证实模型预测.
• 专注于小鼠 trofhoblast 干细胞中的 Hippo 途径作为一个模型系统.

主要成果:

• 发现了细胞类型特定的序列规则,这些规则控制了信号效应器的DNA结合.
• 确定了增强TEAD4/YAP1结合的TFAP2C基因,其依赖于距离的方式,导致协同增强剂激活.
• 发现了广泛和高度活跃的 Tead 双动机,其中 TEAD4 通过依赖 DNA 的蛋白质-蛋白质相互作用合作结合.

结论:

• 信号通路的响应被编码在cis-regulatory序列中.
• 解释这些序列规则为信号通路如何影响细胞类型特定增强剂活性提供了机械的见解.
• 这项研究为了解由信号通路驱动的细胞类型特异性基因调节建立了框架.