类器官和ATAC-seq技术结合研究人前脑发育图谱

一句话评价

人类前脑发育的染色质可及性动态图谱

文章信息

题目:Chromatin accessibility dynamics in a model of human forebrain development

杂志:Science

时间:24 January 2020

链接: http://dx.doi. org/10.1126/ science.aay1645

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文章介绍:

人类前脑发育在很大程度上是细胞水平研究、直接功能研究或操纵所无法达到的。缺乏初级脑组织样本,特别是在后期,以及传统的体外细胞模型的局限性,阻碍了对健康和疾病状态下皮质激素生成的详细机制性理解。而文中利用干细胞3D定向分化技术形成背侧和腹侧的前脑干细胞作为原始研究组织,更加接近体内真实的发育情况,然后利用ATAC-seq和RNA测序技术绘制了体外20多个月的神经元和胶质细胞系的发育图谱。并对增强子和基因的相互作用,以及每个发育时期特异的转录调控因子进行了探究。然后他们利用这个资源绘制了与精神分裂症和自闭症谱系失调相关的基因和遗传变异图,以区分染色质可及性模式,从而揭示细胞类型和易感期。最后,他们鉴定到在皮质神经发生过程中染色质重构的现象,在此期间四分之一的调节区域是活跃的,并推测这些转录因子可能驱动这些发育变化。

关于脑神经发育过程中染色质可及性图谱的文章已有人发表过,这篇文章仍然能发到Science上,借助了一项重要的实验技术——对干细胞进行重编程然后进行3D培养形成人脑的类器官。