文獻名：Chromatin and gene-regulatory dynamics of the developing human cerebral cortex at single-cell resolution
Part1:
Continuous trajectories of gene regulation across cortical neuron differentiation
跨皮層神經(jīng)元分化基因調控的連續(xù)軌跡
GluN：谷氨酸能神經(jīng)元
GluN在發(fā)育過程中以特定的序列出現(xiàn)溺健。盡管已經(jīng)描述了控制其命運的幾個關鍵factors，但在人類發(fā)育過程中县昂，控制其規(guī)格锌奴、遷移和成熟的邏輯尚未得到解決。為了定義GluN發(fā)展的軌跡，我們用擬時值對相關簇中的每個細胞進行注釋仔役。該注釋是使用基于通過細胞相似性網(wǎng)絡diffusion的算法得出的，該網(wǎng)絡源自RNA速度（圖3A）是己。
值得注意的是又兵，該算法將軌跡在循環(huán)細胞群中。為了測試皮質結構如何映射到該軌跡上卒废，我們接下來將包含成人皮質神經(jīng)元的獨立scRNA序列數(shù)據(jù)投射到發(fā)育landscape中沛厨，并確定成年每個scRNA-seq的最近鄰細胞。
成體GluN優(yōu)先投射到用后期擬時間注釋的細胞鄰域摔认，擬時間與成體細胞注釋的層顯著相關逆皮。正如預期的那樣，我們還觀察到早期和晚期時間點與成人皮質深層和淺層的顯著關聯(lián)参袱。
當我們比較從早期妊娠時間點（PCW16）到晚期時間點（PCW20–PCW24）遷移神經(jīng)元的表達水平時页屠，我們觀察到LIMCH1、RUNX1蓖柔、SNCB和DOK5的表達增加，AP-1 TF家族（JUN风纠、FOS）况鸣、 heat shock factors HSPA1A/B和DUSP1的表達減少。
總的來說竹观，我們發(fā)現(xiàn)之前與神經(jīng)發(fā)生相關的差異表達基因很少镐捧，這表明相當程度的基因表達和調節(jié)變異可能與擬時間有關，而不是妊娠時間有關臭增。因此懂酱，我們決定沿著偽時間軸研究regulatory dynamics。
為了將表達軌跡與調控元件的可及性動力學聯(lián)系起來誊抛，我們將擬時間值從RNA細胞轉移到最近的ATAC細胞neighbors列牺，證實這在染色質manifold中產(chǎn)生了一個平滑的擬時間連續(xù)（圖3B）。
通過將我們基于相關性的CRE-to-gene鏈接方法應用于谷氨酸能神經(jīng)元譜系拗窃，我們確定了13989個擬時間的動態(tài)相互作用瞎领，并將其分為五類（圖3C）泌辫。
在擬時間早期活躍的連鎖基因表現(xiàn)出細胞分裂和神經(jīng)前體增殖的基因本體（GO）富集，而隨后的相互作用與形態(tài)發(fā)生九默、遷移和成熟有關（圖3D）震放。
有趣的是，編碼TFs和DNA結合蛋白的基因在中間相互作用中特別豐富驼修，而與ASD易感性相關的基因更可能在以后的擬時間內連接殿遂。為了指定可能控制這些程序的轉錄因子，我們確定了在不同的連鎖調控元件簇中富集的motif乙各。
軌跡早期相互作用豐富的基序包括ZNF740墨礁、KLF16、SP1/2和ASCL1（圖3E）觅丰。相反饵溅，與中期和晚期擬時間相關的相互作用簇與神經(jīng)元TFs（NEUROD1/2、NEUROG1妇萄、MEF2C）的motif相關蜕企。
接下來，我們描述了TF驅動的擬時間內神經(jīng)發(fā)生的regulatory dynamics冠句。為了緩解由于本分析中motif之間的序列相似性而產(chǎn)生的相關偏差轻掩，我們利用了先前消除歧義的TF基序簇資源。
然后懦底，我們通過將TF表達與可及性衍生的motif活動評分相關聯(lián)唇牧，將特定TF基因與這些motif簇相關聯(lián)，從而產(chǎn)生31個TF和24個基序簇的配對聚唐。我們觀察到動態(tài)調節(jié)因子的TF表達和motif活性隨發(fā)育擬時間同步變化丐重，從PAX6、SOX2/6/9杆查、GLI3和ASCL1 motif開始扮惦，然后是中間階段因子motif（EOMES、NFIA亲桦、NFIB崖蜜、NEUROD1），最后是晚期基序（NEUROD2客峭、BHLHE22豫领、MEF2C；圖3F）舔琅。
總之等恐，這些數(shù)據(jù)描述了皮質發(fā)生過程中連貫的、連續(xù)的motif活性波動變化，這些變化在整個妊娠時間點上是一致的鼠锈。
為了了解TFs在皮質發(fā)生過程中是如何協(xié)調的闪檬，我們計算了motif家族可及性的全基因組協(xié)同效應和相關模式（圖3G和3H）。
我們發(fā)現(xiàn)了三大類與可及性和擬時間內TF表達相關的motif（圖3G-3I）：
（1）表現(xiàn)出中度協(xié)同作用的早期活動基序（SOX购笆、GLI粗悯、PAX），
（2）在其類內高度協(xié)同的中間活動基序（NFI同欠、TBX/EOMES）样傍，
（3）不太合作且通常表現(xiàn)為更獨立運作的晚期活性motif（NEUROD2/BHLHE22，MEF2）铺遂。
這些發(fā)現(xiàn)表明衫哥，在神經(jīng)發(fā)生的早期，TF motif的協(xié)調程度較高襟锐，并且由一組較小的更獨立的TF調節(jié)成熟撤逢。
