研究人员发现增强子网络驱动的基因表达在脊髓发育
脊髓连接并允许大脑和周围器官之间的交流,协调身体的运动和感觉。脊髓的形成开始于小鼠胚胎第9天(e9)。在发育过程中,神经管沿背腹轴产生11种类型的神经祖细胞。随后,这些细胞分化成具有不同神经递质的神经元,形成功能脊髓。然而,这一过程的调控机制仍然知之甚少。
教授。中国科学院遗传与发育生物学研究所(IGDB)的戴建武、卢发龙与厦门大学黄嘉玲教授利用单细胞染色质可及性技术揭示了脊髓神经细胞发育的潜在调控机制。
这项研究发表在细胞发育12月19日。
在这项研究中,研究人员描述了发育中的小鼠脊髓的单细胞染色质可及性图谱,并确定了关键的顺式调节元件和神经调节元件细胞.
然后,他们使用eNet算法(由这些研究人员开发的一种新方法)来构建增强子监管网络在小鼠脊髓发育过程中探索增强子如何调控细胞命运的决定,他们发现细胞身份和疾病基因更容易受到复杂增强子网络的调控。
此外,研究人员发现增强子网络以分层方式组织,其中枢纽增强子在增强子网络的功能中发挥更重要的作用。
最后,使用增强程序报告转基因小鼠以及增强子敲除小鼠,验证了增强子调控网络在基因表达中的作用和机制。他们证明了缺乏中枢增强子显著影响了靶基因的表达。
总之,这些分析为深入了解脊髓发育的调控提供了全面的资源,并为增强子网络在调控关键发育基因中的功能重要性提供了令人信服的证据。
“我们多年来一直专注于脊髓损伤,并开发了一种名为NeuroRegen scaffold的神经再生胶原蛋白支架。在一项正在进行的临床试验中,该产品已用于100多名患者,并在脊髓损伤导致瘫痪后充分恢复行走。我们正试图用该产品改善脊髓再生,”该研究的首席和通讯作者戴建武教授说。
Dai说:“这项工作促进了我们对脊髓发育过程的理解,并对未来提高神经再生支架的效率具有意义。”
“这项研究为脊髓发育的表观遗传调控提供了见解。此外,它还提供了潜在的新靶点脊髓损伤修复和相关疾病的治疗,”该研究的通讯作者陆发龙教授说。