#4 What is cell-type? – Transcriptome meets neurophysiology

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ニューロンの細胞種はどう定義されるのか?萩原が in vivo Caイメージングとspatial transcriptomicsを組み合わせた研究2報を紹介しながら議論。トランスクリプトーム回の前編。
Show Notes:
Dense Functional and Molecular Readout of a Circuit Hub in Sensory Cortex...今回メインで話題にした論文その1。CRACK: Comprehensive Readout of Activity and Cell Type Markers. (Jerry Chenラボ)
Behavioral state coding by molecularly defined paraventricular hypothalamic cell type ensembles...今回メインで話題にした論文その2。CaRMA: Calcium and RNA multiplexed activity (Scott Sternsonラボ)
Allen Institute for Brain Science...ポール・アレンの寄付によるシアトルにある研究所。脳のアトラス・マップ等のデータベース作り、Aiシリーズのマウスライン作りを中心に大規模リソースの提供を行っている。
Genetic Dissection of Neural Circuits...神経回路理解への遺伝学的アプローチのレビュー。Luo, Callaway, Svobodaらの2008年時点での見解。細胞種とは何か、という議論も。
Genetic Dissection of Neural Circuits: A Decade of Progress...同著者らによる2018年時点での10年間の振り返りと未来への展望。
・t-type...遺伝子発現(transcriptome)により定義される神経細胞の細胞種 (by Allen)
・me-type...形態および電気生理的性質(morpho-electric)により定義される神経細胞の細胞種 (by Allen)
・生理研のKawaguchi, Kubota, Kondoらによる細胞種分類の先駆け的な仕事。1, 2, 3
Integrated Morphoelectric and Transcriptomic Classification of Cortical GABAergic Cells...Allen InstituteのPatch-seq論文。大量の抑制性ニューロンについてmet-typeの分類を試みた。
Phenotypic variation of transcriptomic cell types in mouse motor cortex...上とペアになるToliasらのPatch-seq論文。M1の興奮性/抑制性ニューロンについて。
・Spatial Transcriptomes...様々な種類のmRNAの空間局在を見る手法
・HCR v3...Hybridization chain reactionの略。FISHシグナル増幅手法の一種。v3はコンポーネント数が増えておりSN比が高い
Janelia...HHMIによる研究所。各ラボのサイズを小さく保ち、プラットフォーム・プロジェクト・コアファシリティに重点を置く実験的・革新的な研究所。ハエの遺伝学およびGCaMPのアップデート等のリソース提供による分野への貢献も大きい。
・RNAscope...FISHシグナル増幅手法の一種。Z型のプローブを用いるのが特徴。
・GRINレンズ...視床など脳深部からCaイメージングをする際、脳へのダメージを最小限にするために脳表から刺入する内視鏡のこと。
Sensory coding mechanisms revealed by optical tagging of physiologically defined neuronal types...GCaMP-2A-PAmCherry (photoactivatable mCherry) 発現->Caイメージング->局所的な光照射によるsingle-cell解像度でのPAmCherryのphotoactivation-> FACS -> RNAseqにより、ex vivoカルシウムイメージングの結果を受けて特定の細胞種を標識し、その遺伝子発現プロファイルを調べる手法を作成。(Tim Holyラボ)
RecV recombinase system for in vivo targeted optogenomic modifications of single cells or cell populations...光で会合するタンパク質VVDとsplit-Creを結合し、光照射によって活性を持つリコンビナーゼを作った論文。in vivo, 2photon刺激でも動いていそう。(Ali CetinらAllen, Stanford)
・Allenによるenhancerを利用したsubclassへのgenetic accessAAVの作成。Creラインが要らなくなる日も近いか。
HongKui Zeng's #WWNDev​ Forum on March 11th 2021...HongKui Zengによる最新のAllen Insituteのshowcase。1時間のトークに現状の全てがいっぱいに詰め込まれていてThe answer感漂う仕上がり。
Editorial Notes:
・FISHプローブ剥がすのって比較的容易にできるんですね(宮脇)
・XXX-seqという手法が大量に出てくるのですが、どうもXXXスィークと流暢に言えずXXXセックと呼んでしまうのをやめたい。'下ネタ言おうとして踏みとどまったおじさん'みたいに見えてないか心配です(嘘) 尚、宮脇さんは'sick'と言いがちですが、病気なのか、あるいは"ヤバい"というポジティブなニュアンスを今風に付加しているのかは謎 (萩原)

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