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Developmental gene expression patterns driving species-specific cortical features
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AI
DOI：10.1038/s41586-026-10491-x.png)
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摘要
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大脑皮层在大小和组织上表现出物种特异性差异，这可能是不同行为能力的成因1。这些结构差异可能反映了共享基因在发育表达过程中的进化变化。为调查这种可能性，我们使用机器视觉来识别和比较发育中小鼠和人新皮层以及人皮层类器官中细胞类型特异性的基因表达模式。通过这种方法，我们鉴定出具有进化保守或趋异的转录调控的基因，揭示了物种特异性的细胞-时间特异性基因表达模式。在这些基因中，转录因子基因JUNB在人前体细胞和鼠神经元中表现出互斥表达。通过小鼠和人皮层类器官中的细胞类型特异性增益和失活功能实验，我们证明JUNB双向调控人皮层特征，包括前体细胞增殖率、神经元产生时间和总神经元输出。我们鉴定出IRF1是人放射胶质细胞特异性调节因子，当在鼠放射胶质细胞中表达时，可激活JUNB并招募类人基因调控网络，表明跨物种激活静息发育程序。这些发现共同揭示了细胞-时间调控的共享基因如何驱动物种特异性的皮层特征，并为理解和操纵这些进化程序提供了分子框架。机器学习分析小鼠和人新皮层以及人皮层类器官中细胞类型特异性基因表达，揭示了由JUNB调控的人特异性细胞类型和时间变化。
Keyword:
JUNB
IRF1
cortical development
species-specific
gene regulation
期刊
IF:
48.5
论文数:
1.8W
被引数:
96.5W
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