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Nature Neuroscience揭秘大脑指纹:什么让神经元“独特可辨”?

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通过不同的剪接方法或通过选择不同的剪接位点,不同的基因mRNA前体产生不同的mRNA剪接同工型的过程称为选择性剪接,该选择性剪接过程和大脑复杂性对此关系知之甚少。

由巴塞尔大学生物中心大学的研究小组进行的最新研究,描绘了神经元剪接的详细图谱,该图谱现已发表在《自然神经科学》上。选择性剪接过程产生的蛋白质突变控制着大脑中神经细胞的特性和功能,从而使生物体能够利用极为有限的基因构建高度复杂的神经元网络。

蛋白质变异体塑造大脑神经细胞的连线。学分:巴塞尔大学Biozentrum

我们的大脑由数百种不同类型的神经细胞组成,这些神经细胞以其独特的特性来控制我们的大脑功能。但是不同的细胞类型如何发展其不同的特征?在全基因组分析中,由巴塞尔生物中心大学的Peter Scheiffele教授领导的研究小组现在发现,选择性剪接可以产生多个单独的蛋白质突变体,这些突变体最终可用于区分不同类型的神经细胞。

选择性剪接决定细胞类型

选择性剪接可从单个基因产生多种不同的蛋白质突变体。 Scheiffele教授的团队研究了小鼠模型中神经元细胞类型的一系列剪接变体。谢弗勒教授说,每种类型的神经细胞都有其独特的变体,我们已经能够鉴定出数百个剪接变体,从而使我们能够区分不同类型的神经元。

这些剪接变体有效地塑造了神经细胞的特性和功能。 Scheiffele教授解释说:“尽管所有神经元细胞类型都包含相同的基因,但即使是紧密相关的细胞类型也会产生不同的剪接变异体。”特别是,神经元中存在种类非常多的蛋白质。彼此接触的地方,负责传递和处理信息的突触。因此,剪接过程还控制着大脑神经回路的功能。

这些高度特异性的选择性剪接过程选择性地调节突触蛋白和内在神经元的特性。因此,转录物的选择性剪接可能是神经元细胞类型和环功能特异性的核心机制。

为科学家建立数据平台

欧盟项目“ SPLICECODE”部分负责生成和分析大量数据集。该数据集提供了丰富的资源,包括选择用于功能研究的内源表达的剪接亚型,解释基因突变对疾病状态的影响以及从选择性转录起始位点(TSS)分离细胞类型。性转录本的促进者和促进者。该研究小组与科学计算中心(sciCORE)合作创建了一个开放网站,使世界各地的科学家能够研究单个剪接变体在脑功能中的作用。

主要参考文献:

Elisabetta Furlanis等人的《核糖体结合的转录本亚型景观》揭示了广泛的神经元细胞类特异性替代剪接程序,《自然神经科学》(2019年)。 DOI: 10.1038/s-019-0465-5

作者信息

编译作者:Charlie(brainnews创意团队)

学校评论:西蒙(brainnews编辑部)

通过不同的剪接方法或通过选择不同的剪接位点,不同的基因mRNA前体产生不同的mRNA剪接同工型的过程称为选择性剪接,该选择性剪接过程和大脑复杂性对此关系知之甚少。

由巴塞尔大学生物中心大学的研究小组进行的最新研究,描绘了神经元剪接的详细图谱,该图谱现已发表在《自然神经科学》上。选择性剪接过程产生的蛋白质突变控制着大脑中神经细胞的特性和功能,从而使生物体能够利用极为有限的基因构建高度复杂的神经元网络。

蛋白质变异体塑造大脑神经细胞的连线。学分:巴塞尔大学Biozentrum

我们的大脑由数百种不同类型的神经细胞组成,这些神经细胞以其独特的特性来控制我们的大脑功能。但是不同的细胞类型如何发展其不同的特征?在全基因组分析中,由巴塞尔生物中心大学的Peter Scheiffele教授领导的研究小组现在发现,选择性剪接可以产生多个单独的蛋白质突变体,这些突变体最终可用于区分不同类型的神经细胞。

选择性剪接决定细胞类型

选择性剪接可从单个基因产生多种不同的蛋白质突变体。 Scheiffele教授的团队研究了小鼠模型中神经元细胞类型的一系列剪接变体。谢弗勒教授说,每种类型的神经细胞都有其独特的变体,我们已经能够鉴定出数百个剪接变体,从而使我们能够区分不同类型的神经元。

这些剪接变体有效地塑造了神经细胞的特性和功能。 Scheiffele教授解释说:“尽管所有神经元细胞类型都包含相同的基因,但即使是紧密相关的细胞类型也会产生不同的剪接变异体。”特别是,神经元中存在种类非常多的蛋白质。彼此接触的地方,负责传递和处理信息的突触。因此,剪接过程还控制着大脑神经回路的功能。

这些高度特异性的选择性剪接过程选择性地调节突触蛋白和内在神经元的特性。因此,转录物的选择性剪接可能是神经元细胞类型和环功能特异性的核心机制。

为科学家建立数据平台

欧盟项目“ SPLICECODE”部分负责生成和分析大量数据集。该数据集提供了丰富的资源,包括选择用于功能研究的内源表达的剪接亚型,解释基因突变对疾病状态的影响以及从选择性转录起始位点(TSS)分离细胞类型。性转录本的促进者和促进者。该研究小组与科学计算中心(sciCORE)合作创建了一个开放网站,使世界各地的科学家能够研究单个剪接变体在脑功能中的作用。

主要参考文献:

Elisabetta Furlanis等人的《核糖体结合的转录本亚型景观》揭示了广泛的神经元细胞类特异性替代剪接程序,《自然神经科学》(2019年)。 DOI: 10.1038/s-019-0465-5

作者信息

编译作者:Charlie(brainnews创意团队)

学校评论:西蒙(brainnews编辑部)