本周最新文献速递20210711
一、精细解读文献 一
文献题目： BANP opens chromatin and activates CpG-island-regulated genes
不想看英文题目： BANP 打开染色质并激活 CpG 岛调控基因
杂志和影响因子： Nature (IF: 42.778; Q1)
研究意义： RNA 聚合酶 II 生成的转录本大多数起始于 CpG 岛 (CGI) 启动子区域，但对其调控机制的了解仍然不全面。
image
结论：
1）前人研究发现 CGCG 调控元件在人类组织中呈现基因高表达，且富集于 CGI 启动子的转录起始位点附近，但与之结合的蛋白未明，作者通过实验发现 BANP 与 CGCG 元件结合，且 BANP 富集在 CGI 启动子区域；
2）由于BANP 与 CGCG 元件主要富集在 CGI 启动子区域，说明 BANP 对 CGCG 元件的结合亲和性可能与甲基化状态相关，为了验证这种猜测，作者比较了 BANP 在未甲基化和高甲基化基序的亲和力，结果发现未甲基化的基序与 BANP 的亲和力更高，比发生甲基化基序高 16 倍，说明 DNA 甲基化可能抑制BANP 的结合；
3）此外，作者还发现 BANP 在人类癌细胞系中结合(与其他细胞系)相似的基序以及对甲基化状态也呈现高度依赖性，说明 BANP 的结合特异性及甲基化敏感性在人类多个细胞系中是保守的；
4）为了进一步探究 BANP 结合 CGCG 元件后潜在的调控机制，作者采用 ATAC-seq 测序探究 BANP 是否影响 CGI 启动子区域的染色质开放性，发现 BANP 降解后，CGI 染色质开放性降低，说明 BANP 介导 CGI 的染色质开放；
亮点：
首次发现 BANP 为 CGCG 元件的结合蛋白；
首次发现 BANP 为 CGI 激活器，且通过甲基化状态在癌细胞系中发生可逆的表观遗传修饰；
文章链接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34234345/
doi: 10.1038/s41586-021-03689-8
公开的资料：
Next-generation sequencing data：
GSE155604
Mass spectrometry：
http://proteomecentral.proteomexchange.org/cgi/GetDataset?ID=PXD024794
二、精细解读文献 二
文献题目： Single-nucleus chromatin accessibility and transcriptomic characterization of Alzheimer’s disease
不想看英文题目： 阿尔茨海默病的单核染色质可及性和转录组学特征
杂志和影响因子： Nat Genet (IF: 27.603; Q1)
研究意义： 人脑由多个异质细胞亚群组成。然而，我们对大脑异质细胞亚群的理解仍然十分有限，这阻碍了我们对疾病潜在生物学过程的理解。神经退行性疾病，如阿尔茨海默病（AD），其特征为大量神经元丢失，伴有神经胶质增生。目前这些特定的神经元和神经胶质细胞群在 AD 病理生理学中的作用尚不清楚。
image
结论：
1）从分离的细胞核中进行 snATAC-seq 测序（10x Genomics；12 例晚期 AD；8 例对照）和 snRNA-seq 测序（10x Genomics v3；11 例晚期 AD；7 例对照）；
2）使用 snATAC-seq 数据检测了兴奋性神经元（24,076 个细胞核；EX.a–e）、抑制性神经元（9,644 个细胞核；INH.a–d）、星形胶质细胞（15,399 个细胞核；ASC.a–f)、小胶质细胞（12,232 个细胞核；MG.a–e）、少突胶质细胞（62,253 个细胞核；ODC.a–m）和少突胶质祖细胞（4,869 个细胞核；OPC.a）；
3）使用 snRNA-seq 数据检测了兴奋性神经元（6,369 个细胞核；EX1-5）、抑制性神经元（5,962 个细胞核；INH1-4）、星形胶质细胞（4,756 个细胞核；ASC1-4）、小胶质细胞（4,126 个细胞核；MG1 –3)、少突胶质细胞（37,052 个细胞核；ODC1-13）和少突胶质祖细胞（2,740 个细胞核；OPC1-2）；
4）通过整合 snATAC-seq 和 snRNA-seq 数据，发现 MG.a 和 MG.b 细胞比例在 AD 晚期显著增加，二者均映射到 snRNA-seq 中的 MG1 簇（小胶质细胞）， 此外，少突胶质细胞簇 ODC13 在 AD 晚期也显着增加；
5）利用顺式调控元件进一步探究小胶质细胞在晚期 AD 的致病机制，顺式调控元件分析发现小胶质细胞转录因子 SPI1 基序变化在小胶质细胞特异性上调，但其靶基因在小胶质细胞中下调，说明 SPI1 抑制靶基因的表达，在晚期 AD 中充当转录抑制因子的角色；
6）用 Monocle3 进行单细胞轨迹分析，发现少突胶质细胞的两个关键转录因子（NRF1 和 SREBF1）在晚期 AD 中失调，之前有文献提出 β 淀粉样蛋白抑制 SREBF1 的激活，说明 SREBF1 可能通过 β 淀粉样蛋白影响 AD 的进展；
7）使用 LDSC 进一步解析 AD 遗传风险变异位点潜在的致病机理，发现前人 GWAS 扫到的信号主要富集在小胶质细胞和兴奋性神经元中，且位于细胞类型特异性顺式调控元件中，说明细胞类型特异性顺式调控元件有助于解释疾病易感位点对表型的贡献；
8）对少突胶质细胞进行单细胞共表达网络分析（scWGNCA），发现四个共表达模块与 AD 显着相关——OM1、OM2、OM4 和 OM5，其中三个模块富集了 SREBF1 的靶基因，说明 SREBF1 在这三个模块中通过影响基因表达参与 AD 的过程；
亮点：
鉴定了一系列细胞类型特异性调控元件，揭示少突胶质细胞对 AD 致病的重要贡献；
文章链接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34239132/
doi: 10.1038/s41588-021-00894-z
公开的资料：
测序数据：
https://www.synapse.org/#!Synapse:syn22079621/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE174367
可视化网页：
http://swaruplab.bio.uci.edu/singlenucleiAD
三、其他文献推荐
下面的文献也挺精彩的，但由于下不到原文，或博主时间有限，没法精细解读，故列出来供各位参阅；
当然，你们有精彩的文献想让我解读的（前提是一周内刚出炉的文献），可给我发pdf（然而可能种种原因，我不一定有时间解读，不要对我抱太高期待）；
文献题目： Whole-exome imputation within UK Biobank powers rare coding variant association and fine-mapping analyses
不想看英文题目： UK Biobank 全外显子组插补为罕见编码变异位点关联和精细定位分析提供支持（自然人群的罕见变异位点也不是不能分析，样本量大就可以了，比如 UKBB）
杂志和影响因子： Nat Genet (IF: 27.603; Q1)
文章链接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34226706/
文献题目： Mapping the cellular origin and early evolution of leukemia in Down syndrome
不想看英文题目： 构建唐氏综合征伴白血病的细胞起源和早期进化图谱（揭示唐氏综合症患儿伴髓性白血病在胚胎早期发育的生物学过程）
杂志和影响因子： Science (IF: 41.845; Q1)
文章链接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34244384/
文献题目： Multiplexed functional genomic analysis of 5’ untranslated region mutations across the spectrum of prostate cancer
不想看英文题目： 5' 非翻译区突变在前列腺癌的多重功能基因组分析
杂志和影响因子： Nat Commun (IF: 12.121; Q1)
文章链接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34244513/
四、工具或资源类介绍
文献题目： UCSC Cell Browser: Visualize Your Single-Cell Data
不想看英文题目： UCSC 细胞浏览器：可视化单细胞数据
杂志和影响因子： Bioinformatics (IF: 5.61; Q1)
文章链接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34244710/
文献题目： Improved genetic prediction of complex traits from individual-level data or summary statistics
不想看英文题目： 从个体水平数据或汇总统计数据提高复杂性状的遗传预测（该换换遗传度计算工具了）
杂志和影响因子： Nat Commun (IF: 12.121; Q1)
文章链接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34234142/
文献题目： MiDAS—Meaningful Immunogenetic Data at Scale
不想看英文题目： MiDAS-有意义的大规模免疫遗传数据（用于免疫遗传数据转换和统计分析的 R 包）
杂志和影响因子： PLoS Comput Biol (IF: 4.7; Q1)
文章链接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34228721/
致谢橙子牛奶糖（陈文燕），请用参考模版：We thank the blogger (orange_milk_sugar, Wenyan Chen) for XXX
感谢小可爱们多年来的陪伴， 我与你们一起成长~
网友评论