哺乳動物腦細胞在基因表達、解剖和功能方面表現出顯著的多樣性，但這種廣泛異質性背后的調控方式尚不清楚。近日，來自美國的科研團隊在《Nature》雜志發表了題為“DNA methylation atlas of the mouse brain at single-cell resolution”的研究成果，通過單核DNA甲基化測序對小鼠多個腦區的表觀遺傳學特征進行了圖譜化分析。

研究人員對小鼠大腦皮層、海馬、紋狀體、蒼白球和嗅覺區的45個區域的103982個細胞核（包括95815個神經元和8167個非神經元細胞）進行了全面的表觀基因組評估。鑒定了161個具有不同空間位置和投射目標的細胞簇。他們構建了這些表觀遺傳類型的分類，并用標記基因、調控元件和轉錄因子進行注釋。研究發現皮質和海馬興奮性神經元的DNA甲基化情況沿空間梯度不斷變化。利用這個深度數據集，研究人員構建了一個可以精確預測單個神經元細胞類型識別和大腦區域空間位置的人工神經網絡模型。將高分辨率DNA甲基組與單核染色質可及性數據相結合，可以預測所有已鑒定細胞類型的高置信度增強子-基因相互作用，隨后通過細胞類型特異性染色質構象捕獲實驗進行驗證。

總之，研究人員通過結合來自單個細胞核的多組數據集（DNA甲基化、染色質接觸和開放染色質），并注釋小鼠大腦中數百種細胞類型的調控基因組，該DNA甲基化圖譜描繪了整個小鼠大腦神經元多樣性和空間組織的表觀遺傳學基礎。(生物谷Bioon.com）

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