可转换的元素 种子转录因子结合点与特定序列的双链DNA结合TF网络 促进灵长类大脑进化的治理
1Institute of Engineering in Medicine, University of California, 9500 Gilman Dr. MC 0435, La Jolla, San Diego, CA, 92093-0435, USA. genlighttech@gmail.com.
可转移元素 (TE) 提供转录因子结合点 (TFBS),塑造哺乳动物大脑发育. 人类大脑显示TE衍生的TFBS增加,推动独特的神经发育创新和独特的大脑区域基因表达.
科学领域:
- 基因组学就是基因组学.
- 进化生物学 进化生物学
- 神经科学是一个神经科学.
背景情况:
- 可转移元素 (TE) 是移动的遗传序列,显著影响基因组进化.
- 哺乳动物基因组的调节架构是由TE塑造的,影响了基因调节.
- 大脑发育涉及由基因组元素影响的复杂的调节网络.
研究的目的:
- 研究TE衍生序列在塑造哺乳动物大脑发育中的作用.
- 分析大脑发育调节区域 (BDRRs) 内转录因子结合部位 (TFBS) 的进化轨迹.
- 了解TE编码的TFBS如何为特定物种的大脑进化作出贡献,特别是在人类中.
主要方法:
- 跨哺乳动物物种 (老鼠,,黑猩猩,人类) 的比较基因组学分析.
- 在BDRR中识别和量化TFBS.
- 在人类和黑猩猩之间对BDRR结合的转录因子 (TFs) 的差异丰富分析.
- 分析神经解剖结构中的转录特征.
主要成果:
- 在哺乳动物进化过程中,TEs为BDRRs提供了数千个TFBS,这些TFBS对于BDRRs至关重要.
- 在BDRR中,TFBS密度从小鼠增加到人类,人类显示最高水平.
- 在人类和黑猩猩中,BDRR结合的TFs的不同谱系与不同的大脑发育轨迹相关.
- 由TEs组织的一小部分约700个TF作为监管格局的中心节点.
- 25种特定于人类的与BDRR结合的TF与特定的人类大脑区域的基因表达增加有关.
结论:
- 来自TE的TFBS是灵长类大脑进化的关键架构师,推动神经发育创新.
- 由TEs播种的TF网络为保存和特定物种的大脑发育模式提供了一个统一的框架.
- 人类特异性的BDRR及其结合的TFs有助于在不同的人类大脑区域形成独特的转录特征.
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