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Enregistrement W3089898568 · doi:10.1101/2020.10.03.319137

Role for the Na <sup>+</sup> /K <sup>+</sup> ATPase pump alpha 3 ( <i>ATP1A3</i> ) subunit in folding and lamination of the human neocortex

2020· preprint· en· W3089898568 sur OpenAlexaff

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2020
Typepreprint
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueIon Transport and Channel Regulation
Établissements canadiensAlberta Children's HospitalUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesIntellectual and Developmental Disabilities Research CenterNational Institutes of HealthNational Human Genome Research InstituteHoward Hughes Medical Institute
Mots-clésNeocortexGene isoformG alpha subunitMessenger RNAIn situ hybridizationProtein subunitHuman brainHEK 293 cellsCerebral cortexGene expression

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

ABSTRACT Osmotic equilibrium and membrane potential in animal cells depend on concentration gradients of sodium (Na + ) and potassium (K + ) ions across the plasma membrane, a function that is catalyzed by the Na,K-ATPase alpha subunit. In vertebrates, four paralogous genes, ATP1A1-4 , encode distinct alpha subunit isoforms ( a 1 -a 4 ), three of which ( a 1 , a 2 , a 3 ) are expressed in the brain, and two ( a 1 , a 3 ) predominantly in neurons. The a 3 isoform, encoded by ATP1A3 , is critical to neuronal physiology, and a growing spectrum of neurological diseases are associated with ATP1A3 pathogenic variants, with ages of onset ranging from early childhood to adulthood. Here, we describe ATP1A3 variants encoding dysfunctional a 3 subunits in children affected by polymicrogyria, a developmental malformation of the cerebral cortex characterized by abnormal folding and laminar organization. To gain cell-biological insights into the spatiotemporal dynamics of prenatal ATP1A3 expression, we established a transcriptional atlas of ATP1A3 expression during cortical development using mRNA in situ hybridization and transcriptomic profiling of ~125,000 individual cells with single-cell RNA sequencing (Drop-Seq) from various areas of the midgestational human neocortex. We find that fetal expression of ATP1A3 is restricted to a subset of excitatory neurons carrying transcriptional signatures of neuronal activity and maturation characteristic of the developing subplate. Furthermore, by performing Drop-Seq on ~52,000 nuclei from four different areas of an infant human neocortex, we show that ATP1A3 expression persists throughout early postnatal development, not only within excitatory neurons across all cortical layers, but also and more predominantly in inhibitory neurons, with specific enrichment in fast-spiking basket cells. In addition, we show that ATP1A3 expression, both in fetal and postnatal neurons, tends to be higher in frontal cortical areas than in occipital areas, in a pattern consistent with the rostro-caudal maturation gradient of the human neocortex. Finally, we discover distinct co-expression patterns linking catalytic α subunit isoforms ( ATP1A1,2,3 ) and auxiliary isoforms ( ATP1B1,2,3 ), suggesting the ATPase pump may form non-redundant, cell-type specific α-β combinations. Together, the importance of the developmental phenotypes and dynamic expression patterns of ATP1A3 point to a key role for a3 in the development and function of human cortex.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,120
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,012
Tête enseignante GPT0,217
Écart entre enseignants0,205 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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