3D-эпигеномные карты раскрывают регуляцию глиальных клеток в развивающейся коре мозга
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Учёные составили карту 3D-эпигенома четырёх типов глиальных клеток в развивающейся коре головного мозга человека, объединив данные об экспрессии генов, доступности хроматина, метилировании ДНК и высокоразрешающих 3D-взаимодействиях хроматина. Исследование выявило кандидатные цис-регуляторные элементы и их гены-мишени, выделив локусы, специфичные для вентрикулярной и наружной радиальной глии. Полученные данные позволяют приоритизировать некодирующие варианты, связанные с психическими расстройствами.
Ключевые факты
- В исследовании профилированы четыре типа глиальных клеток: вентрикулярная радиальная глия, наружная радиальная глия, промежуточные клетки-предшественники и возбуждающие нейроны.
- Дистальные взаимодействия, выявленные методом single-cell Hi-C, менее обогащены функционально подтверждёнными энхансерами, чем данные других методов, что указывает на их структурный, а не промотор-энхансерный характер.
- Полногеномные исследования ассоциаций выявили тысячи некодирующих вариантов, связанных с психическими расстройствами, многие из которых находятся в цис-регуляторных элементах.
- Исследование обнаружило обогащение участков ускоренной эволюции человека в кандидатных цис-регуляторных элементах, специфичных для наружной радиальной глии.
Профилирование глиальных клеток
Исследователи провели комплексный анализ четырёх основных популяций глиальных клеток, используя данные об экспрессии генов, доступности хроматина, метилировании ДНК и высокоразрешающих 3D-взаимодействиях хроматина. В работе идентифицированы кандидатные цис-регуляторные элементы и их регуляторные мишени в вентрикулярной радиальной глии, наружной радиальной глии, промежуточных клетках-предшественниках и возбуждающих нейронах. Ранее охарактеризованные популяции клеток включали радиальную глию, промежуточные клетки-предшественники, возбуждающие нейроны и интернейроны, однако подтипы радиальной глии и ключевые глиальные популяции отсутствовали. Новые данные выявляют локусы с эпигеномными сигналами, специфичными для вентрикулярной и наружной радиальной глии.
Поиск регуляторных элементов
В исследовании выделены транскрипционные факторы, которые могут способствовать спецификации клеточных линий в подтипах радиальной глии. Дистальные взаимодействующие области, обнаруженные методом single-cell Hi-C, как правило, менее обогащены функционально подтверждёнными энхансерами по сравнению с другими методами. Это позволяет предположить, что такие петли скорее представляют собой структурные взаимодействия, а не петли промотор–энхансер. Исследователи обнаружили обогащение участков ускоренной эволюции человека в кандидатных цис-регуляторных элементах, специфичных для наружной радиальной глии.
Приоритизация вариантов заболеваний
Полногеномные исследования ассоциаций выявили тысячи вариантов, связанных с психическими расстройствами, расположенных в некодирующих областях, включая цис-регуляторные элементы. Идентификация причинных вариантов остаётся сложной задачей из-за гетерогенности цис-регуляторных элементов в разных типах клеток. Регуляторные эффекты могут распространяться на большие геномные расстояния и не обязательно затрагивают ближайший ген. Клеточно-специфичная аннотация эпигенома может определять экспрессию генов и приоритизировать варианты, ассоциированные с заболеваниями.
1 источник
Время · отставание