The genome-wide landscape of DNA methylation and hydroxymethylation in response to sleep deprivation impacts on synaptic plasticity genes
Notice bibliographique
Résumé
Sleep is critical for normal brain function and mental health. However, the molecular mechanisms mediating the impact of sleep loss on both cognition and the sleep electroencephalogram remain mostly unknown. Acute sleep loss impacts brain gene expression broadly. These data contributed to current hypotheses regarding the role for sleep in metabolism, synaptic plasticity and neuroprotection. These changes in gene expression likely underlie increased sleep intensity following sleep deprivation (SD). Here we tested the hypothesis that epigenetic mechanisms coordinate the gene expression response driven by SD. We found that SD altered the cortical genome-wide distribution of two major epigenetic marks: DNA methylation and hydroxymethylation. DNA methylation differences were enriched in gene pathways involved in neuritogenesis and synaptic plasticity, whereas large changes (>4000 sites) in hydroxymethylation where observed in genes linked to cytoskeleton, signaling and neurotransmission, which closely matches SD-dependent changes in the transcriptome. Moreover, this epigenetic remodeling applied to elements previously linked to sleep need (for example, Arc and Egr1) and synaptic partners of Neuroligin-1 (Nlgn1; for example, Dlg4, Nrxn1 and Nlgn3), which we recently identified as a regulator of sleep intensity following SD. We show here that Nlgn1 mutant mice display an enhanced slow-wave slope during non-rapid eye movement sleep following SD but this mutation does not affect SD-dependent changes in gene expression, suggesting that the Nlgn pathway acts downstream to mechanisms triggering gene expression changes in SD. These data reveal that acute SD reprograms the epigenetic landscape, providing a unique molecular route by which sleep can impact brain function and health.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».