生物評論周報第100期:單細胞測序揭示下丘腦細胞對社會行為的控制

 

1.Cell:單細胞測序揭示下丘腦細胞對社會行為的控制

 

近日來自美國加州理工學院David J. Anderson小組在《CELL》上發表了題為“?Multimodal Analysis of Cell Types in a Hypothalamic Node Controlling Social Behavior?”的一項新進展,他們利用單細胞測序對控制社會行為下丘腦節點的細胞類型進行了多模式分析。

 

單細胞測序,下丘腦細胞

研究人員介紹,腹內側下丘腦的腹側分支(VMHvl)包含約4000個神經元,這些神經元投射到多個目標并控制與生俱來的社會行為,包括侵略和坐騎。然而,VMHv1中的細胞類型的數目及其與連通性和行為功能的關系是未知的。

 

研究人員使用了兩個獨立的平臺:SMART-seq(約4500個神經元)和10x(約78000個神經元)進行了單細胞RNA測序,并分別研究了轉錄組學特征與軸突預測或行為激活之間的對應關系。典型相關分析(CCA)確定了17個轉錄組類型(T類型),包括幾個性雙態群體,其中大多數已通過seqFISH驗證。

 

早期基因分析確定了對入侵者雄性和雌性表現出優先反應的T類型,但僅是行為特異性激活的罕見例子。出乎意料的是,許多VMHvl T類型包含具有不同投影目標偏好的混合神經元群體??傮w而言,這些分析表明,令人驚訝的是,很少有VMHvl T類型表現出與特定于行為的激活和連通性明確的對應關系。

 

(評論:也是非常有趣的實驗,雄性和雌性小鼠大腦這么不同)

 

文章來源

Dong-Wook Kim?et al ,?Multimodal Analysis of Cell Types in a Hypothalamic Node Controlling Social Behavior,Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2019.09.020?最新IF:36.216

 

2.Cell:染色質扭轉力學拓撲異構酶的協同作用

 

近日,來自美國康奈爾大學Michelle D. Wang課題組在《CELL》上發報表了題為“Synergistic Coordination of Chromatin Torsional Mechanics and Topoisomerase Activity?”的研究論文,發現了染色質扭轉力學與拓撲異構酶活性的協同協調。

 

染色質扭轉力學

 

通過進行直接扭矩測量,研究人員證明了,染色質內在機械性能在決定前索烴的形成和調節染色質拓撲方面起著基本作用。單個染色質纖維具有扭轉軟性,而編織纖維具有扭轉剛性,這表明在復制過程中,染色質基質上的超卷曲形成早于復制叉。進一步表明,與編織纖維相比,松弛態的拓撲異構酶II具有對單個染色質纖維的強烈偏好性。

 

這些結果表明了一種協同作用——染色質的機械特性相協調在復制叉形成前驅動DNA超螺旋來抑制復制延伸過程中前索烴的形成。這表明拓撲異構酶II可更有效地去除超螺旋。

 

研究人員表示,真核生物中DNA復制產生DNA超螺旋,該超螺旋可能使子染色質纖維交織(編織)形成前索烴,從而在染色體分離過程中造成拓撲難題。然而,限制前索烴形成的機制仍不清楚。

 

(評論:學習了,探索更多的未知)

 

文章來源

Tung T. Le?et al,?Synergistic Coordination of Chromatin Torsional Mechanics and Topoisomerase Activity?,CELL ,?DOI: 10.1016/j.cell.2019.09.034?最新IF:36.216

 

3.Cell:卵子發生過程中核孔的組裝機制

 

近日,來自歐洲分子生物學實驗室Martin Beck和Bernhard Hampoelz研究團隊在《細胞》上發表了標題為“Nuclear Pores Assemble from Nucleoporin Condensates During Oogenesis”的最新研究結果,發現在卵子發生過程中,核孔蛋白凝聚組裝成核孔。

拓撲異構酶

研究顯示在果蠅卵子發生過程中,核孔蛋白相互作用并凝結形成核孔復合體NPC)的不同前體顆粒。 Nup358是凝結到NPC組裝平臺中的關鍵參與者,而其mRNA則以翻譯依賴的方式定位在其表面上。在微管依賴運輸過程中,小GTPase Ran和核運輸受體相協調,調控卵母細胞中的NPC生物發生。該研究描述了一種非經典的NPC組裝機制,該機制依賴于核孔蛋白凝結,并在細胞周期停滯的條件下遠離細胞核發生。

 

據悉,目前研究認為指導核孔復合體(NPC)組裝到核膜的分子事件是發生在有絲分裂或細胞分裂間期的兩種途徑。在配子和胚胎細胞中,NPCs也出現在堆疊的胞質膜片內,稱為環狀片層(AL),可作為NPC的早期儲存庫。 然而NPC在細胞質膜上的生物發生機制仍然未知。

 

(評論:學習了)

 

文章來源:

Bernhard Hampoelz?et?al、Nuclear Pores Assemble from Nucleoporin Condensates During Oogenesis,CELL, DOI: 10.1016/j.cell.2019.09.022?最新IF:36.216

 

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