行業(yè)動(dòng)態(tài)
這項(xiàng)名為《Single-cell long-read sequencing-based mapping reveals specialized splicing patterns in developing and adult mouse and human brain》的研究通過深入分析RNA的不同轉(zhuǎn)錄本(isoforms),揭示了大腦細(xì)胞在發(fā)育、成熟以及跨物種間的特定表達(dá)模式。新研究揭示了大腦中基因表達(dá)的新層面,這可能對(duì)我們理解腦功能和疾病發(fā)生產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
研究人員發(fā)現(xiàn),多達(dá)72%的基因的全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本表達(dá)在不同細(xì)胞類型、腦區(qū)域、發(fā)育時(shí)期和物種之間存在差異。這些差異不僅涉及到基因的剪接、轉(zhuǎn)錄起始和多聚腺苷酸化位點(diǎn),還與細(xì)胞特定功能以及疾病相關(guān)變異有關(guān)。此外,神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和突觸周轉(zhuǎn)基因在解剖區(qū)域間表現(xiàn)出細(xì)胞類型的可變性,這些發(fā)現(xiàn)有助于我們更好地理解大腦的功能分區(qū)和信息傳遞機(jī)制。
圖源:Nat Neurosci(2024) DOI: 10.1038/s41593-024-01616-4
特別值得注意的是,研究人員觀察到在大鼠的從出生后21天到28天的青春期轉(zhuǎn)變階段,細(xì)胞類型特異性的剪接調(diào)控顯著增強(qiáng)。這表明在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)期,基因表達(dá)模式可能對(duì)腦部功能和行為產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
此外,研究還發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)情況下,小鼠的細(xì)胞類型特異性的轉(zhuǎn)錄本調(diào)控在人類海馬體中也存在,這為我們將這些研究結(jié)果推廣到人類大腦提供了基礎(chǔ)。然而,人類大腦中還存在額外的細(xì)胞類型特異性,這可能意味著在人類進(jìn)化過程中,出現(xiàn)了新的功能轉(zhuǎn)錄本。
這項(xiàng)研究提供了一個(gè)全面的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄本地圖,揭示了在發(fā)育、解剖區(qū)域和物種之間轉(zhuǎn)錄本表達(dá)的多樣性。這些發(fā)現(xiàn)將為我們深入理解大腦的結(jié)構(gòu)和功能提供新的視角,并為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)一步研究提供了重要的參考。
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