Связывание одно-клеточных транскриптомов с проектомами в зрительной коре мыши
Connecting single-cell transcriptomes to projectomes in mouse visual cortex
2023-11-27
SCID: 54.1/2yyn3at4
Discuss with AI
Patch-seqморфо-электротно-транскриптомные (MET) типытаргеты проекцийсеквенирование РНК одиночных клетокморфология всего мозга
Figures from the paper
Abstract (AI)
Мозг млекопитающих состоит из разнообразных типов нейронов, выполняющих разные функциональные роли. Недавние подходы одноклеточного РНК-секвенирования привели к созданию таксономии типов клеток, определённых по транскриптомам, для всего мозга, однако определения типов клеток, интегрирующие несколько клеточных свойств, могут дать дополнительные сведения о роли нейрона в мозговых цепях. В то время как метод Patch-seq позволяет устанавливать связь между транскриптомными свойствами и локальными морфологическими и электрофизиологическими характеристиками типов клеток, связывание транскриптомной идентичности с дальними проекциями остаётся серьёзной нерешённой задачей. Для её решения мы собрали скоординированные наборы данных Patch-seq и морфологии всего мозга для возбуждающих нейронов зрительной коры мыши. По данным Patch-seq мы определили 16 интегрированных морфо-электро-транскриптомных (MET) типов; параллельно мы реконструировали полные морфологии 300 нейронов. Мы объединили два набора данных с помощью многошагового классификатора, чтобы интегрировать присвоения типов клеток и исследовать межмодальные взаимосвязи. Мы обнаружили, что транскриптомные вариации внутри и между MET‑типами соответствуют морфологическим и электрофизиологическим фенотипам. Кроме того, эти вариации вместе с анатомическим расположением клетки можно использовать для предсказания проекционных мишеней отдельных нейронов. Мы также проливаем новый свет на инфрагранулярные типы клеток и цепи, включая специфические для типа клетки межполушарные проекции. С помощью этого подхода мы создаём всестороннюю интегрированную таксономию возбуждающих типов нейронов в зрительной коре мыши и формируем систему для интегрированной высокоразмерной классификации типов клеток, которую можно распространить на весь мозг и, потенциально, на разные виды.
Key Findings
1
Восстановлены полные морфологии 300 нейронов и связаны с транскриптомными MET-типами с помощью многоступенчатого классификатора.
2
Собраны согласованные наборы данных Patch-seq и морфологии всего мозга для возбуждающих нейронов зрительной коры мыши и объединены.
3
По данным Patch-seq определены 16 интегрированных морфо-электро-транскриптомных (MET) типов возбуждающих нейронов.
4
Транскриптомная вариация в сочетании с анатомическим расположением клеток позволяет предсказывать дальние проекции отдельных нейронов, выявляя клеточно-типозависимые межполушарные проекции в инфрагранулярных клетках.
5
Транскриптомные вариации внутри и между MET-типами соответствуют различным морфологическим и электрофизиологическим фенотипам.
Research Object
Возбуждающие нейроны зрительной коры мыши с согласованными данными Patch-seq, полной морфологией по всему мозгу и данными о проекциях (проектоом)
Research Subject
Взаимосвязи между транскриптомными идентичностями (одно-клеточными транскриптомами/МЕТ‑типами), морфологическими и электрофизиологическими фенотипами, анатомическим расположением и их способностью предсказывать цели дальних проекций (проектоомы) отдельных возбуждающих нейронов
Publication Details
Publication Date
2023-11-27
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
15
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest