Genetic and epigenetic coordination of cortical interneuron development.
Genetic and epigenetic coordination of cortical interneuron development.
复制标题
皮质中间神经元发育的遗传和表观遗传协调。
DOI：
10.1038/s41586-021-03933-1
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发表时间：
2021-09
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
大脑皮层的标志之一是中间神经元的极端多样性。皮质中间神经元的两个最大的亚型，小白蛋白和生长抑素阳性细胞，在成年期在形态和功能上是不同的，但来自内侧神经节隆起内的共同谱系，-。这使得它们成为研究细胞多样性产生的有吸引力的模型。在这里，我们研究如何在转录和染色质结构的发展变化，使这些细胞获得不同的身份在小鼠皮层。通用的中间神经元的功能，首先检测到细胞周期退出通过开放的染色质在远端元件。通过构建细胞类型特异性的基因调控网络，我们观察到小白蛋白和生长抑素阳性细胞在皮质内定居后启动不同的程序。我们使用这些网络来模拟共享调节器Mef 2c的差异转录要求，并通过实验性功能丧失实验证实了我们预测的准确性。因此，我们揭示了一个共同的分子程序如何分歧，使这些神经元亚型获得高度专业化的属性成年。我们的方法提供了一个框架，用于检查细胞多样性的出现，以及用于量化和预测候选基因对细胞类型特异性发育的影响。
One of the hallmarks of the cerebral cortex is the extreme diversity of interneurons, –. The two largest subtypes of cortical interneurons, parvalbumin- and somatostatin-positive cells, are morphologically and functionally distinct in adulthood but arise from common lineages within the medial ganglionic eminence, , , , , , –. This makes them an attractive model for studying the generation of cell diversity. Here we examine how developmental changes in transcription and chromatin structure enable these cells to acquire distinct identities in the mouse cortex. Generic interneuron features are first detected upon cell cycle exit through the opening of chromatin at distal elements. By constructing cell-type-specific gene regulatory networks, we observed that parvalbumin- and somatostatin-positive cells initiate distinct programs upon settling within the cortex. We used these networks to model the differential transcriptional requirement of a shared regulator,Mef2c, and confirmed the accuracy of our predictions through experimental loss-of-function experiments. We therefore reveal how a common molecular program diverges to enable these neuronal subtypes to acquire highly specialized properties by adulthood. Our methods provide a framework for examining the emergence of cellular diversity, as well as for quantifying and predicting the effect of candidate genes on cell-type-specific development.
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影响因子：
7.7
作者：
Harrington, Adam J.;Raissi, Aram;Cowan, Christopher W.
通讯作者：
Cowan, Christopher W.
影响因子：
48
作者：
Barkas, Nikolas;Petukhov, Viktor;Kharchenko, Peter V.
通讯作者：
Kharchenko, Peter V.
影响因子：
16
作者：
Heinz S;Benner C;Spann N;Bertolino E;Lin YC;Laslo P;Cheng JX;Murre C;Singh H;Glass CK
通讯作者：
Glass CK
影响因子：
34.7
作者：
Ascoli, Giorgio A.;Alonso-Nanclares, Lidia;Anderson, Stewart A.;Barrionuevo, German;Benavides-Piccione, Ruth;Burkhalter, Andreas;Buzsaki, Gyoergy;Cauli, Bruno;DeFelipe, Javier;Fairen, Alfonso;Feldmeyer, Dirk;Fishell, Gord;Fregnac, Yves;Freund, Tamas F.;Gardner, Daniel;Gardner, Esther P.;Goldberg, Jesse H.;Helmstaedter, Moritz;Hestrin, Shaul;Karube, Fuyuki;Kisvarday, Zoltan F.;Lambolez, Bertrand;Lewis, David A.;Marin, Oscar;Markram, Henry;Munoz, Alberto;Packer, Adam;Petersen, Carl C. H.;Rockland, Kathleen S.;Rossier, Jean;Rudy, Bernardo;Somogyi, Peter;Staiger, Jochen F.;Tamas, Gabor;Thomson, Alex M.;Toledo-Rodriguez, Maria;Wang, Yun;West, David C.;Yuste, Rafael
通讯作者：
Yuste, Rafael
DOI：
10.1083/jcb.201807044
发表时间：
2019-01-07
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Ladstätter S;Tachibana K
通讯作者：
Tachibana K