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│IF64.8 nature│成年小鼠大脑单细胞DNA甲基化组和3D多组学图谱

IF64.8 nature成年小鼠大脑单细胞DNA甲基化组和3D多组学图谱

配图图片2.png

总述:胞嘧啶DNA甲基化在脑发育过程中是必不可少的,并与多种神经系统疾病有关。在空间范围内了解整个大脑的DNA甲基化多样性是完整的脑细胞类型及其基因调控景观的分子图谱的基础。利用单核体甲基化组测序(snmC-seq3)和多组学测序(snm3C-seq)技术,从整个成年小鼠大脑的117个解剖区域生成了301626个甲基化组学和176003个染色质构象-甲基化联合片段。利用迭代聚类并结合配套的全脑转录组和染色质可及性数据集,构建了一个包含4673个细胞群和274个跨模态注释子类的基于甲基化的细胞分类学。在全基因组范围内发现了26 万个差异甲基化区域,这些区域代表了潜在的基因调控元件。值得注意的是,在大脑区域内和跨脑区的细胞类型中观察到了基因和调控元件上的空间胞嘧啶甲基化模式。全脑尺度空间转录组学数据验证了空间表观遗传多样性与转录的关联,并改进了表观遗传数据集的解剖定位。此外,染色质构象的多样性发生在重要的神经元基因中,并且与DNA甲基化和转录变化高度相关。通过全脑尺度细胞类型的比较,可以构建包含转录因子、调控元件及其潜在下游基因靶点的调控网络。最后,基因内DNA甲基化和染色质构象模式预测了在全脑SMART-seq2数据集中观察到的替代基因异构体表达。研究建立了全脑尺度、单细胞DNA甲基化组和3D多组学图谱,为理解小鼠脑的细胞-空间和调控基因组多样性提供了宝贵的资源。

引用文献:Liu H, Zeng Q, Zhou J, Bartlett A, Wang BA, Berube P, Tian W, Kenworthy M, Altshul J, Nery JR, Chen H, Castanon RG, Zu S, Li YE, Lucero J, Osteen JK, Pinto-Duarte A, Lee J, Rink J, Cho S, Emerson N, Nunn M, O'Connor C, Wu Z, Stoica I, Yao Z, Smith KA, Tasic B, Luo C, Dixon JR, Zeng H, Ren B, Behrens MM, Ecker JR. Single-cell DNA methylome and 3D multi-omic atlas of the adult mouse brain. Nature. 2023 Dec;624(7991):366-377.


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