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primiReference: a reference for analysis of primary-microrna expression in single-nucleus sequencing data

Journal of Genetics and Genomics 2023年第2期50卷 108-121页

作者： Amy E.Elias Thomas A.Nuñez Bianca Kun Jill A.Kreiling Roche WilmingtonMA 01887USA. Department of Molecular Biology Cell Biology and BiochemistryBrown UniversityProvidenceRI02903USA Public Health Genetics University of PittsburghPittsburghPA 15260USA

Single-nucleus RNA-sequencing technology has revolutionized understanding of nuanced changes in gene expression between cell types within tissues.Unfortunately,our understanding of regulatory RNAs,such as micrornas(miRNAs),is limited through both single-cell and single-nucleus techniques due to the short length of miRNAs in the cytoplasm and the incomplete reference of longer primary miRNA(pri-miRNA)transcripts in the nucleus.We build a custom reference to align and count pri-miRNA sequences in singlenucleus data.Using young and aged subventricular zone(SVZ)nuclei,we show differential expression of pri-miRNAs targeting genes involved in neural stem cells(NSC)differentiation in the aged SVZ.Furthermore,using wild-type and 5XFAD mouse model cortex nuclei,to validate the use of primiReference,we find cell-type-specific expression of pri-miRNAs known to be involved in Alzheimer’s disease(AD).pri-miRNAs likely contribute to NSC dysregulation with age and AD pathology.primiReference is paramount in capturing a global profile of gene expression and regulation in single-nucleus data and can provide key insights into cell-type-specific expression of pri-miRNAs,paving the way for future studies of regulation and pathway dysregulation.By looking at pri-miRNA abundance and transcriptional differences,regulation of gene expression by miRNAs in disease and aging can be further explored.

关键词： primary-microrna Aging Subventricular zone Alzheimer’s disease Single-nucleus RNA-Seq microrna Transcriptomics

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