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

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• 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 Circuits00031-7)...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 Progress30246-0)...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
• Electrophysiological, transcriptomic and morphologic profiling of single neurons using Patch-seq...ToliasらのPatch-seqメソッド論文。Whole-cell記録後のパッチ内液に含まれるmRNAからsequencingをする手法。
• Integrated Morphoelectric and Transcriptomic Classification of Cortical GABAergic Cells31254-X)...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。
• Helmchen (in vivo Ca2+), Petersen (in vivo whole-cell)によるS1->S2/M1のキャラクタライズ。当時は投射細胞の仕事がトップジャーナルにばんばん載っていた。
• 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
• GLM...一般化線形モデル (Generalized linear model) の略。J.Pillowによって広められ、神経記録の解析によく用いられるようになった。
• An Embedded Subnetwork of Highly Active Neurons in the Neocortex00971-2)...fosを発現する神経細胞の特徴をS1スライス多重パッチで調べた論文。cFos-GFPを導入。
• 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。この手法を利用し、鋤鼻器に存在する感覚神経の反応特性と発現する受容体の対応付けを行った論文。(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 accessとAAVの作成。Creラインが要らなくなる日も近いか。(マウスは維持費がかさむのでWTだけで戦えるようになると経済的にもメリットが大きい)
• 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)