一种制造技术

本发明专利技术涉及生物技术领域，具体公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种Atoh1的增强子及其应用


[0001]本专利技术涉及生物
，具体地说，涉及一种
Atoh1
的增强子及其应用
。

技术介绍

[0002]神经发生的过程受到精细的基因调控网络的严格控制
。
细胞类型和状态特异性的基因表达模式由顺式调控元件
(CREs)
介导，如增强子
、
启动子
、
沉默子和绝缘子
。
在这些元素中，增强子是调控细胞类型时空特异性基因基因表达的关键驱动因子
。
许多增强子以集群的形式存在，控制基因表达模式
。
大量研究表明，大多数疾病相关的变异发生在
CREs
内，这些发现表明增强子与发育和健康有极高的相关性
。
因此，对增强子及其靶基因表达的全面分析将有助于理解细胞类型特异性基因表达在发育过程和疾病病因学中的调控关系
。
[0003]小鼠脊髓发育过程中，来源于
dp1
前体细胞的
dI1
细胞在处于前体细胞时就开始表达
bHLH
转录因子
Olig3
和
Atoh1
，
Atoh1
于胚胎期的
E9.5
天开始在脑神经节和背部神经管中表达，在脊髓中
E10.5
到达顶峰，随后表达量开始下降
。
小鼠
dI1
神经元生于
E10
和r/>E12.5
之间，并表达
Lhx2/9、Barhl1
和
Brn3a/Pou4f1。Atoh1
调节脊髓
dI1
细胞的生成，是促
dI1
形成的关键
TF。
发育过程中敲除脊髓
Atoh1
，则
dI1
细胞无法形成，而其空间排布位置会被临近细胞所占位
。
敲除近尾端神经元内
Atoh1
发现
Atoh1
敲除小鼠虽具有正常的痛觉，但在执行具有挑战性的运动任务时，
Atoh1
敲除小鼠虽然不表现完全性共济失调，但存在后肢运动功能减弱的明显运动缺陷
。
可能是因为
Atoh1
缺失只能导致脊髓中一小部分脊髓小脑束
(Spinocerebellar Tracts,SCTs)
受到影响，同时结果表明尾端
Atoh1
神经元在精细运动中起协调的作用
。
[0004]因此了解
Atoh1
的表达调控元件对于了解哺乳动物的精细运动有着重要意义
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种新的
Atoh1
的增强子及其应用
。
[0006]具体地，本专利技术的技术方案如下：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种
Atoh1
的增强子，其编码基因的核苷酸序列如
SEQ ID No
：1所示
。
[0008]第二方面，本专利技术提供上述增强子
、
或含有其编码基因的生物材料在调控神经发育中的应用
。
[0009]第三方面，本专利技术提供上述增强子
、
或含有其编码基因的生物材料在制备调控神经系统发育的药物中的应用
。
[0010]第四方面，本专利技术提供上述增强子
、
或含有其编码基因的生物材料在制备预防和
/
或治疗精细运动协调性缺陷的药物中的应用
。
[0011]第五方面，本专利技术提供上述增强子
、
或含有其编码基因的生物材料在制备精细运动协调性缺陷动物模型中的应用
。
[0012]本专利技术中，所述生物材料为表达盒
、
载体或宿主细胞
。
[0013]第六方面，本专利技术提供一种降低
Atoh1
的表达的方法，其通过基因敲除的方法，控制动物对如
SEQ ID No
：1所示的增强子的表达
。
[0014]优选，所述基因敲除的方法为利用
CRISPR/Cas9
基因组编辑技术将所述增强子敲除
。
[0015]第七方面，本专利技术提供上述方法在制备精细运动协调性缺陷动物模型中的应用
。
[0016]本专利技术的有益效果至少在于：
[0017]本专利技术通过单细胞多组学分析发现了小鼠脊髓发育过程中的关键顺式调控原件，在
dp1/dI1
细胞的研究过程中构建了增强子网络并发现了决定细胞命运的相关基因；通过对增强子网络的，分析发现了一种新的调控脊髓神经发育的
Atoh1
增强子，并揭示了
Atoh1
增强子的特异性
、
时空活性及其功能层次结构
。
附图说明
[0018]图1为发育小鼠脊髓中细胞的染色质可及性分析
、
聚类和注释过程及结果
。
其中
A
：解剖示意图；
B
：不同发育阶段的
scATAC
‑
seq
数据的
UMAP
图；
C
：对
19715
个细胞的
scATAC
‑
seq
数据
UMAP
聚类分析图；
D
：不同细胞类型着色的
scATAC
‑
seq
数据的
UMAP
图；
E
：主要细胞类型的基因活性评分
(Gene activity score)
和基因的估算
RNA
表达值
(Imputed RNA expression)
；其中，
Scaled activity
为按比例的活性；
F
：
UMAP
展示标志基因的按比例输入的
RNA
表达值
(Scaled imputed RNA expression)
；
G
：主要细胞类型标记基因周围的染色质可达峰；
H
：
scATAC
‑
seq(
左
)
和
scRNA
‑
seq(
右
)
展示脊髓发育阶段主要细胞类型的比例
(Ratio)。
其中，
Neural progenitor
为神经祖细胞，
Neuron
为神经元，
Neural crest
为神经嵴，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
Atoh1
的增强子，其编码基因的核苷酸序列如
SEQ ID No
：1所示
。2.
权利要求1所述的增强子
、
或含有其编码基因的生物材料在调控神经发育中的应用
。3.
权利要求1所述的增强子
、
或含有其编码基因的生物材料在制备调控神经系统发育的药物中的应用
。4.
权利要求1所述的增强子
、
或含有其编码基因的生物材料在制备预防和
/
或治疗精细运动协调性缺陷的药物中的应用
。5.
权利要求1所述的增强子
、
或含有...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴建武，舒慕娅，陆发隆，肖志峰，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：