遺伝子スプライシング研究の一端を担い、ネイチャー・ニューロサイエンス誌に掲載される(WPI Part of Gene Splicing Research Published in Nature Neuroscience)

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2024-04-09 ウースター工科大学(WPI)

Dmitry Korkin教授と彼の学生Oleksandr Narykovは、代替スプライシングが脳で果たす役割を調査し、その成果がNature Neuroscience誌に掲載された。この研究は、国立衛生研究所のBRAINイニシアティブの一環であり、WPIは計算とバイオインフォマティクスの専門知識を提供した。彼らは、代替スプライシングが人間の脳の多様な領域で複雑なタンパク質を多面的に機能させる過程を詳細に解明し、これが神経疾患の理解や早期診断に重要な手がかりを提供する可能性があることを示唆した。

<関連情報>

単一細胞のロングリードシーケンスに基づくマッピングにより、発生中および成体マウスおよびヒトの脳における特殊なスプライシングパターンが明らかになる Single-cell long-read sequencing-based mapping reveals specialized splicing patterns in developing and adult mouse and human brain

Anoushka Joglekar,Wen Hu,Bei Zhang,Oleksandr Narykov,Mark Diekhans,Jordan Marrocco,Jennifer Balacco,Lishomwa C. Ndhlovu,Teresa A. Milner,Olivier Fedrigo,Erich D. Jarvis,Gloria Sheynkman,Dmitry Korkin,M. Elizabeth Ross & Hagen U. Tilgner
Nature Neuroscience  Published:09 April 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41593-024-01616-4

遺伝子スプライシング研究の一端を担い、ネイチャー・ニューロサイエンス誌に掲載される(WPI Part of Gene Splicing Research Published in Nature Neuroscience)

Abstract

RNA isoforms influence cell identity and function. However, a comprehensive brain isoform map was lacking. We analyze single-cell RNA isoforms across brain regions, cell subtypes, developmental time points and species. For 72% of genes, full-length isoform expression varies along one or more axes. Splicing, transcription start and polyadenylation sites vary strongly between cell types, influence protein architecture and associate with disease-linked variation. Additionally, neurotransmitter transport and synapse turnover genes harbor cell-type variability across anatomical regions. Regulation of cell-type-specific splicing is pronounced in the postnatal day 21-to-postnatal day 28 adolescent transition. Developmental isoform regulation is stronger than regional regulation for the same cell type. Cell-type-specific isoform regulation in mice is mostly maintained in the human hippocampus, allowing extrapolation to the human brain. Conversely, the human brain harbors additional cell-type specificity, suggesting gain-of-function isoforms. Together, this detailed single-cell atlas of full-length isoform regulation across development, anatomical regions and species reveals an unappreciated degree of isoform variability across multiple axes.

医療・健康
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