科學(xué)家揭示心臟發(fā)育軌跡和先天性心臟病相關(guān)的非編碼突變

美國(guó)斯坦福大學(xué)研究人員對(duì)發(fā)育中的心臟建立了綜合單細(xì)胞數(shù)據(jù)的聯(lián)合圖譜，并利用深度學(xué)習(xí)揭示心臟發(fā)育軌跡和先天性心臟病相關(guān)的非編碼突變。該研究成果于近日發(fā)表在《Cell》雜志上，題為：Integrative single-cell analysis of cardiogenesis identifies developmental trajectories and non-coding mutations in congenital heart disease。

研究人員訓(xùn)練了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），從DNA序列預(yù)測(cè)不同細(xì)胞類型的染色質(zhì)可及性情況。他們確定了涉及心臟發(fā)育過(guò)程的8個(gè)主要分化軌跡，提出動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)錄因子（TF）的活動(dòng)特征；對(duì)比誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）衍生的心臟細(xì)胞類型和體內(nèi)對(duì)應(yīng)細(xì)胞類型的表達(dá)調(diào)控情況，優(yōu)化了心外膜細(xì)胞的體外分化模型。此外，研究人員利用深度學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)了會(huì)影響動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞染色質(zhì)可及性的突變，并發(fā)現(xiàn)這些突變會(huì)在先天性心臟?。–HD）病例中富集。利用iPSCs體外研究驗(yàn)證了這些突變對(duì)心臟發(fā)育功能的影響。

該研究確定了人類心臟發(fā)育過(guò)程中的順式和反式調(diào)控情況，提供了一個(gè)深度學(xué)習(xí)框架，并確定了CHD相關(guān)的非編碼突變。

論文鏈接： https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)01503-3

注：此研究結(jié)果摘自《Cell》，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)，僅供參考。

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