神経科学：成体マウス脳のクロマチン接近可能性の単一細胞解析

単一細胞技術の最近の進歩により、数千種の脳細胞タイプが発見された。しかし、これらの細胞タイプにおける遺伝子調節プログラムについての理解は、完全からはほど遠い。今回我々は、成体マウス脳のシス調節DNAエレメント（cCRE）候補の包括的アトラスを報告する。このアトラスは、117の解剖組織片から採取した230万個の単一脳細胞について、クロマチン接近可能性の解析を行うことで作製された。このアトラスには、1482の異なる脳細胞集団全体での約100万のcCREとそれらのクロマチン接近可能性が含まれ、マウスゲノムの最新のこのようなアノテーションに44万6000以上のcCREを追加する。これらのマウス脳のcCREは、ヒトの脳でも中程度に保存されている。マウス特異的なcCRE、特に大脳皮質の興奮性ニューロンのサブセットで見つかったものには、転位性遺伝因子が非常に豊富に見られることから、新たな調節プログラムやニューロン多様性が出現する際には、転位性遺伝因子が役割を果たしている可能性が示唆される。さらに我々は、マウス脳細胞の260以上のサブクラスにおける遺伝子調節ネットワークを推定し、異なる脳細胞タイプでの遺伝子調節エレメントの活動を、DNA塩基配列のみから予測する深層学習モデルを開発した。我々の結果は、マウス脳とヒト脳の両方で、細胞タイプ特異的な遺伝子調節プログラムを解析するための研究資源を提供するものである。

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