Caenorhabditis elegans化学シナプスニューロンコネクトームネットワークにおける遺伝子発現データを用いたシナプス極性と符号バランス予測【JST・京大機械翻訳】

Fenyves, B. G.; Szilagyi, G. S.; Zsolt, V.; Csaba, S.; Csermely, P.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202218850874450 整理番号：22P0235903

Caenorhabditis elegans化学シナプスニューロンコネクトームネットワークにおける遺伝子発現データを用いたシナプス極性と符号バランス予測【JST・京大機械翻訳】

Synaptic polarity and sign-balance prediction using gene expression data in the Caenorhabditis elegans chemical synapse neuronal connectome network

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発行年： 2020年05月27日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年05月27日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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神経系のグラフ理論解析は通常,データ不足により接続極性の側面を省略する。Caenorhabditis elegansの化学的シナプスネットワークは良く再構成された指向性ネットワークであるが,その接続の兆候はまだ解明されていない。ここでは,シナプス前神経伝達物質とシナプス後受容体遺伝子発現データ(3,638結合と20,589シナプス合計)を組み入れたC.elegansコネソームの遺伝子発現に基づくサイン予測を提示する。全化学シナプスの2/3以上に対して成功した予測を行い,多くの実世界ネットワークで観察されるものと類似の,4:1に近い興奮性阻害(E:I)ニューロン間イオン向性化学結合の比率を決定した。著者らのオープンソースツール(http://EleganSign.linkgroup.hu)は,ニューロン接続と遺伝子発現データを統合することにより極性の予測において簡単であるが効率的である。Author Summary of 基本的方法ニューロンは,シナプスを介して互いに活性化または抑制することによる。2つの間のバランスは神経系の最適機能に重要である。しかし,全脳シナプス極性情報はどの種にも利用できず,実験的検証は難しい。円形虫Caenorhabditis elegansは302ニューロンの包括的な遺伝子発現プロファイルを有する完全にマッピングされたコネームを有する。シナプスの極性がシナプス前ニューロンで発現する神経伝達物質(s)とシナプス後ニューロンで発現する受容体によって決定されなければならないことを考慮して,著者らは,連結性と遺伝子発現情報に基づくシナプス極性を予測するツールを概念化し作成した。C.elegansにおける興奮性シナプスと阻害シナプスの比率は,多くの自然系で観察されるバランスと一致する約4から1であることを初めて示した。この方法は,興奮性:阻害バランスにおける可塑性の新しい次元を加えるシナプス極性の空間的および時間的動力学を含む方法を開く。このツールは,任意の表現アトラスを伴う任意のネットワークに自由に利用可能である。【JST・京大機械翻訳】

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中枢神経系

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