大家好,欢迎观看《时空日报》第195期。本期介绍的时空/细胞组学相关研究文章共计2篇。以下是应用时空云平台STOmics Cloud的StereoCopilot模块生成的文章概要,并辅以人工审核,供了解参考。
1、利用图谱级别的外部数据从单细胞多组学数据中推断基因调控网络
Inferring gene regulatory networks from single-cell multiome data using atlas-scale external data
Nat Biotechnol; IF: 46.900; DOI: 10.1038/s41587-024-02182-7
内容概要:
① 推断基因调控网络(GRN)的现有方法仅依赖于基因表达数据或低分辨率的批量数据。尽管最近有些方法整合了染色质可及性和RNA测序数据,但从有限的独立数据点中学习复杂机制仍然是一个艰巨的挑战。该研究提出了一种新的机器学习方法LINGER(基因调控的终身神经网络),用于从单细胞配对基因表达和染色质可及性数据中推断基因调控网络(GRNs)。
② LINGER将来自不同细胞环境的外部大规模数据与转录因子基序的先验知识相结合,作为流形正则化,以提高推断准确性。与现有方法相比,LINGER的准确性相对提高了4到7倍,揭示了全基因组关联研究的复杂调控图谱,增强了对疾病相关变异和基因的解释。
③ 该研究证明,LINGER还可以从批量或单细胞基因表达数据中预测转录因子活性,利用丰富的基因表达数据在病例对照研究中识别驱动调控因子。
生信工具;单细胞多组学,基因调控网络,转录因子,ATAC-seq,scRNA-seq; Qiuyue Yuan & Zhana Duren. ; Clemson University, Greenwood, SC, USA.
2、Blimp-1和c-Maf通过调节免疫基因网络来对抗病原体诱导的结肠炎的不同途径
Blimp-1 and c-Maf regulate immune gene networks to protect against distinct pathways of pathobiont-induced colitis
Nat Immunol; IF: 30.500; DOI: 10.1038/s41590-024-01814-z
内容概要:
① 肠道对微生物的免疫反应受到细胞因子IL-10的控制,以避免免疫病理反应。该研究利用结肠黏膜下层白细胞(LPLs)的scRNA-seq,以及纯化的CD4 T细胞的RNA-seq和ATAC-seq,发现转录因子Blimp-1和c-Maf共同调节IL10的表达,同时负调节效应T细胞中的促炎细胞因子。
②该研究发现,感染幽门螺杆菌的Prdm1+fl/flMaffl/flCd4Cre双缺陷小鼠表现出严重的结肠炎症,LPLs中TH1/NK/ILC1效应基因的表达增加,而Prdm1fl/flCd4Cre和Maffl/flCd4Cre小鼠表现出中度的病理反应和较弱的1型效应反应。Maffl/flCd4Cre小鼠的LPLs表现出增强的17型反应,Il17a和Il22的表达增加,粒细胞和髓样细胞数量增加,导致T细胞-髓样-中性粒细胞相互作用增加。
③ 该研究指出,,在人类炎症性肠病中过表达的基因,在Prdm1或Maf缺失的感染小鼠的LPLs中表现出差异表达的情况,揭示了人类疾病的潜在机制。Blimp-1和c-Maf通过不同的途径通过调节免疫基因网络保护其免受病原体引起的结肠炎症。