恒河猴与人类在早期大脑发育转录调控模式的比较

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近年来随着高通量测序的不断发展,RNA转录组测序技术被广泛用于各物种大脑发育的研究中。在哺乳动物中,人类的大脑具有更大的大脑皮层以及更多的折叠沟回。在个体发育的过程中,人脑与人类的思维认知能力也在不断发展,导致人类的表型与其他非人类灵长类动物具有明显的不同。而婴儿出生是在整个个体的发育过程中一个重要的时间节点,对其在个体发育中的分子机制影响了解得还不明确。之前的研究表明,在灵长类动物大脑的发育过程中,在分子水平上存在着一种沙漏形的调节模式。具体来说,就是在人类大脑发育过程中,在出生前后存在差异表达基因的调控高峰。然而,这种调控的高峰在物种之间以及不同器官之间存在的广泛程度还没有得到详细的研究。在本课题中,通过整合恒河猴和人类大脑早期发育的大规模转录组数据,使用ANOVA方差分析对早期大脑发育的时间段进行随时间变化的差异表达分析,并使用Tukey’s test对相邻两个时间段进行成对比较,我们发现了在恒河猴大脑发育过程中存在一个与人类大脑发育相似的差异表达高峰。我们进一步还收集了恒河猴其他器官的转录组数据,发现在其肝脏、睾丸、肾脏和心脏等其他器官的发育过程中也同样存在类似的调控高峰。此外,我们发现不同的生物功能途径在这些器官的高峰期中受到不同的调控。我们的研究结果暗示了理解灵长类动物在出生前后这个关键时期大脑以及不同器官共同进化的重要性。
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