复旦大学赵兴明/杨禹丞团队构建人脑非编码调控元件互作网络图，精细定位脑疾病基因 |
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来源：生物世界 2023-07-28 16:41
综上所述，该研究构建了人脑中的非编码调控元件互作网络的概览图，分析了其在神经细胞和组织中的特异性，并据此对脑疾病基因进行了系统而精准的定位，为理解脑疾病和行为认知表型的遗传调控机制提供了新见解。复旦大学类脑智能科学与技术研究院赵兴明教授团队在Genome Medicine期刊发表了题为：Prioritizing genes associated with brain disorders by leveraging enhancer-promoter interactions in diverse neural cells and tissues（利用多种神经细胞和组织中的增强子-启动子相互作用定位脑疾病相关的基因）的研究论文。
该研究构建了人脑中的非编码调控元件互作网络的概览图，分析了其在神经细胞和组织中的特异性，并据此对脑疾病基因进行了系统而的定位，为理解脑疾病和行为认知表型的遗传调控机制提供了新见解。
该研究基于FANTOM5计划（FANTOM计划的第五阶段）的439种不同的人类细胞/组织类型的RNA表达活性数据，基于机器学习方法对每一种细胞/组织类型中的EPI网络进行了重构，并利用其他来源的功能基因组学数据系统评估了重构出的EPI网络的可靠性。研究发现，重构的EPI网络显示出极强的细胞/组织类型特异性的聚集，并且与神经细胞/组织中活跃的非编码调控元件相结合的转录因子（TF）在突触可塑性和神经发育中起关键作用，如EGR1和SOX家族。
研究团队评估了17种不同的神经疾病（neurological disorder）、精神疾病（psychiatric disorder）和行为认知表型（behavioral-cognitive trait）在每一种神经细胞和脑区中活跃的非编码调控元件中的遗传力（genetic heratability）富集程度。
研究发现，神经疾病大多在神经和星形胶质细胞中具有显著的遗传力富集, 而精神疾病和行为认知表型则在神经元中具有遗传力富集，此外还发现精神疾病在发育早期的大脑中具有更强的遗传力富集，暗示了不同的脑疾病类型可能具有不同的细胞和发育基础。
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