Evolution and transition of expression trajectory during human brain development
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The remarkable abilities of the human brain are distinctive features that set us apart from other animals. However, our understanding of how the brain has changed in the human lineage remains incomplete, but is essential for understanding cognition, behavior, and brain disorders in humans. Here, we compared the expression trajectory in brain development between humans and rhesus macaques (Macaca mulatta) to explore their divergent transcriptome profiles. RESULTS: Results showed that brain development could be divided into two stages, with a demarcation date in a range between 25 and 26 postconception weeks (PCW) for humans and 17-23PCWfor rhesus macaques, rather than birth time that have been widely used as a uniform demarcation time of neurodevelopment across species. Dynamic network biomarker (DNB) analysis revealed that the two demarcation dates were transition phases during brain development, after which the brain transcriptome profiles underwent critical transitions characterized by highly fluctuating DNB molecules. We also found that changes between early and later brain developmental stages (as defined by the demarcation points) were substantially greater in the human brain than in the macaque brain. To explore the molecular mechanism underlying prolonged timing during early human brain development, we carried out expression heterochrony tests. Results demonstrated that compared to macaques, more heterochronic genes exhibited neoteny during early human brain development, consistent with the delayed demarcation time in the human lineage, and proving that neoteny in human brain development could be traced to the prenatal period. We further constructed transcriptional networks to explore the profile of early human brain development and identified the hub gene RBFOX1 as playing an important role in regulating early brain development. We also found RBFOX1 evolved rapidly in its non-coding regions, indicating that this gene played an important role in human brain evolution. Our findings provide evidence that RBFOX1 is a likely key hub gene in early human brain development and evolution. CONCLUSIONS: By comparing gene expression profiles between humans and macaques, we found divergent expression trajectories between the two species, which deepens our understanding of the evolution of the human brain.
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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 | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 ».