Cơ sở dữ liệu Transcriptome và Splicing của Glia, Neurons và Tế bào Mạch máu vùng Vỏ não dựa trên RNA-Sequencing

Journal of Neuroscience - Tập 34 Số 36 - Trang 11929-11947 - 2014
Ye Zhang1, Kenian Chen2,3, Steven A. Sloan1, Mariko L. Bennett1, Anja R. Scholze1, Sean O’Keeffe4, Hemali Phatnani4, Paolo Guarnieri5,6, Christine Caneda1, Nadine Ruderisch7, Shuyun Deng2,3, Shane A. Liddelow1,8, Chaolin Zhang4,5,9, Richard Daneman7, Tom Maniatis4, Ben A. Barres1, Jia Qian Wu2,3
11Department of Neurobiology, Stanford University School of Medicine, Stanford, California 94305-5125,
22The Vivian L. Smith Department of Neurosurgery, University of Texas Medical School at Houston, Houston, Texas 77057,
33Center for Stem Cell and Regenerative Medicine, University of Texas Brown Institute of Molecular Medicine, Houston, Texas 77057,
44Department of Biochemistry and Molecular Biophysics, Columbia University Medical Center, New York, New York 10032,
57Department of Systems Biology,
69Herbert Irving Comprehensive Cancer Center, Columbia University, New York, New York 10032
75Department of Anatomy, University of California, San Francisco, San Francisco, California 94143-0452,
86Department of Pharmacology and Therapeutics, University of Melbourne, Parkville, Victoria, Australia 3010, and
98Center for Motor Neuron Biology and Disease, and

Tóm tắt

Các lớp tế bào chính của não khác nhau về quy trình phát triển, chuyển hóa, tín hiệu và chức năng. Để hiểu rõ hơn về các chức năng và tương tác của các loại tế bào tạo thành những lớp này, chúng tôi đã tinh chế các quần thể đại diện của các tế bào neuron, tế bào astrocyte, tế bào tiền thân oligodendrocyte, oligodendrocyte mới hình thành, oligodendrocyte myelinating, microglia, tế bào nội mô và pericyte từ vỏ não chuột. Chúng tôi đã tạo ra một cơ sở dữ liệu transcriptome cho tám loại tế bào này bằng phương pháp giải trình tự RNA và sử dụng một thuật toán nhạy để phát hiện các sự kiện splicing thay thế ở mỗi loại tế bào. Phân tích tin sinh học đã xác định được hàng nghìn gen và isoform splicing mới giàu có đặc trưng cho từng loại tế bào, sẽ cung cấp các dấu ấn mới cho việc nhận diện tế bào, công cụ cho thao tác di truyền và những hiểu biết về sinh học của não. Ví dụ, dữ liệu của chúng tôi cung cấp manh mối về cách mà các tế bào neuron và astrocyte khác nhau trong khả năng điều chỉnh động học dòng glycolytic và tạo ra lactate nhờ vào sự splicing độc đáo của PKM2, gene mã hóa cho enzyme glycolytic pyruvate kinase. Tập dữ liệu này sẽ cung cấp một nguồn tài nguyên mạnh mẽ mới cho việc hiểu biết về sự phát triển và chức năng của não. Để đảm bảo việc phân phối rộng rãi các tập dữ liệu này, chúng tôi đã tạo ra một trang web thân thiện với người dùng (http://web.stanford.edu/group/barres_lab/brain_rnaseq.html) cung cấp một nền tảng để phân tích và so sánh hồ sơ phiên mã và splicing thay thế cho các lớp tế bào khác nhau trong não.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1038/457675a

10.1073/pnas.0913668107

10.1093/nar/gki135

10.1186/1471-2164-7-246

10.1371/journal.pone.0053575

10.1002/jnr.490240413

10.1002/(SICI)1097-4547(19960715)45:2<143::AID-JNR6>3.0.CO;2-A

10.1016/j.cmet.2011.08.016

10.1002/glia.22524

10.1046/j.1471-4159.2000.0750480.x

10.3389/fncel.2013.00179

10.1523/JNEUROSCI.4248-11.2012

Buckanovich, 1996, The onconeural antigen Nova-1 is a neuron-specific RNA-binding protein, the activity of which is inhibited by paraneoplastic antibodies, J Neurosci, 16, 1114, 10.1523/JNEUROSCI.16-03-01114.1996

10.1523/JNEUROSCI.4178-07.2008

10.1371/journal.pone.0072567

10.1073/pnas.0813361106

10.1016/j.neuron.2006.06.005

10.1016/j.celrep.2013.06.018

10.1016/j.cell.2004.12.020

10.1038/nprot.2011.430

10.1038/nmeth.1223

10.1371/journal.pone.0013741

10.1016/j.cell.2008.10.029

10.1523/JNEUROSCI.2572-06.2006

10.1016/j.cell.2009.04.031

10.1016/j.cell.2009.09.025

10.1093/nar/gks1236

10.1016/j.neuron.2011.07.022

10.1016/j.brainres.2012.08.005

10.1038/ng.841

10.1371/journal.pone.0037137

10.1038/nature07672

10.1002/glia.20996

10.1038/nn0504-483

10.1038/ncb1881

10.1073/pnas.0831078100

10.1016/j.neuron.2009.03.027

10.1073/pnas.95.5.2592

10.1038/nsmb956

10.1186/gb-2009-10-3-r25

10.1523/JNEUROSCI.1932-08.2008

Lebon, 2002, Astroglial contribution to brain energy metabolism in humans revealed by 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy: elucidation of the dominant pathway for neurotransmitter glutamate repletion and measurement of astrocytic oxidative metabolism, J Neurosci, 22, 1523, 10.1523/JNEUROSCI.22-05-01523.2002

10.1126/science.7754368

10.1371/journal.pone.0030417

10.2174/156720511794604543

10.1016/j.neuron.2013.07.033

10.1038/nature10214

10.1523/JNEUROSCI.3404-07.2007

10.1101/gr.079558.108

10.1002/glia.20119

10.1038/nrg2521

10.1093/nar/gks1048

10.1101/gad.188326.112

10.1038/nmeth.1226

10.1002/1526-968X(200010)28:2<75::AID-GENE50>3.0.CO;2-S

10.1038/nn1876

10.1126/science.1158441

10.1128/MCB.05244-11

10.1016/j.neurobiolaging.2013.07.008

10.1073/pnas.84.1.294

10.1038/ng.259

10.1038/ng1032

10.1002/jnr.10032

10.1371/journal.pcbi.1000598

10.1038/ejhg.2010.206

10.1186/gb-2011-12-3-r22

10.1523/JNEUROSCI.0468-06.2006

10.1007/BF00267823

10.1046/j.1471-4159.1997.69010423.x

10.1523/JNEUROSCI.0878-06.2006

10.1111/j.1460-9568.2006.04771.x

10.1126/science.1160342

10.1016/0378-1119(88)90515-X

10.1186/gb-2006-7-s1-s12

10.1038/nm1277

10.1038/nbt.1621

10.1002/glia.440010603

10.1038/nature07509

10.1038/nrg2484

10.1038/nature07002

10.1073/pnas.0914114107

10.1093/nar/gkt216

10.1523/JNEUROSCI.4656-09.2010

10.1093/nar/gkf492

10.1073/pnas.95.22.13254

10.1186/gb-2004-5-10-r74

10.1523/JNEUROSCI.6221-11.2012

10.1126/science.1191150

10.1093/nar/gkr965

10.1016/S0092-8674(02)00677-3

10.1083/jcb.200712154

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Neuroscience

Tập 34 Số 36

11929-11947

Thông tin tác giả