From synapses to genes through morphology: an integrated characterization of cell types based on connectomics and transcriptomics data
从突触到形态学的基因:基于连接组学和转录组学数据的细胞类型的综合表征
基本信息
- 批准号:10360840
- 负责人:
- 金额:$ 144.12万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2021
- 资助国家:美国
- 起止时间:2021-09-15 至 2024-09-14
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AffectAnatomyBRAIN initiativeBackBase of the BrainBrainCandidate Disease GeneCatalogsCellsCellular MorphologyClassificationCommunitiesDataData ReportingData SetDescriptorDiseaseElectron MicroscopyElectrophysiology (science)EnvironmentFosteringGene ExpressionGene Expression ProfileGenesGeneticGoalsGoldGrantIndividualInstitutesLinkMapsMeasurementMeasuresMetadataMethodsMitochondriaModalityMolecularMorphologyMusNatureNeuronsPatternPropertyPublic DomainsResearch PersonnelRoleShapesStructureSurveysSynapsesSystemTaxonomyTimeTranslatingVariantVertebral columnVisual CortexWorkanalytical toolarea striatabasebrain cellcell typecomparativeconnectomeconnectome datadata archivedata integrationdata repositorydensityexperimental studyinsightlarge scale datamultimodalityneural circuitpatch sequencingprogramsreconstructionrelating to nervous systemtooltranscriptomics
项目摘要
Project Summary
The goal of this project is to create a unified framework for understanding the relationship between
neuronal gene expression and connectivity in mouse visual cortex, by using morphology as a key
linking modality. There now exist publicly available large-scale data sets that measure both these
modalities in mouse visual cortex. One dataset is a large set of Patch-seq experiments from single
cells, which provide measurements of gene expression, electrophysiological properties and
morphology for individual cells. A second dataset is from large scale Connectomics using electron
microscopy, which provides neuronal morphology; fine-scale and detailed cellular and ultrastructural
properties; and measurements of the connectivity between individual neurons. Our first aim is to
analyze these two datasets in an explicitly integrative fashion, in order to build better classifiers of
neuronal types, along with tools to translate type predictions between each data modality. Our second
aim builds on the first, by using those tools to characterize cell-type specific connectivity of mouse
visual cortex. This will allow us to describe how that connectivity relates to the likely molecular
composition of individual cells and provide insight into which molecular distinctions drive differences
in cell type specific connectivity patterns. Our third aim is to redistribute the results of our analysis
back into publicly available data repositories and create tools that allow other researchers to query
the gene expression, connectivity, electrophysiological and morphological descriptors of neurons in
the datasets, as well as apply those same tools to their own data. Like a Rosetta stone for cell types,
this will enable researchers using disparate methods to integrate their data with other modalities and
foster a rich environment for understanding the role of cell types in brain function and disease.
项目概要
该项目的目标是创建一个统一的框架来理解之间的关系
以形态学为关键,小鼠视觉皮层的神经元基因表达和连接
链接方式。现在存在可公开获取的大规模数据集来衡量这两个方面
小鼠视觉皮层的模式。一个数据集是来自单个数据集的一大组 Patch-seq 实验
细胞,提供基因表达、电生理特性和
单个细胞的形态。第二个数据集来自使用电子的大规模连接组学
显微镜,提供神经元形态;精细尺度和详细的细胞和超微结构
特性;以及单个神经元之间连接性的测量。我们的首要目标是
以明确的综合方式分析这两个数据集,以便构建更好的分类器
神经元类型,以及在每种数据模态之间转换类型预测的工具。我们的第二个
目标建立在第一个基础上,通过使用这些工具来表征小鼠的细胞类型特异性连接
视觉皮层。这将使我们能够描述这种连接如何与可能的分子相关
单个细胞的组成,并深入了解哪些分子差异导致差异
细胞类型特定的连接模式。我们的第三个目标是重新分配我们的分析结果
返回到公开可用的数据存储库并创建允许其他研究人员查询的工具
神经元的基因表达、连接性、电生理学和形态学描述符
数据集,以及将这些相同的工具应用于他们自己的数据。就像细胞类型的罗塞塔石碑一样,
这将使研究人员能够使用不同的方法将他们的数据与其他模式整合起来
为理解细胞类型在大脑功能和疾病中的作用创造一个丰富的环境。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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