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基因表达水平的改变是细胞应对内部和外部挑战的一种关键策略。尽管已知表达数量性状位点（expression quantitative trait loci, eQTL）会影响稳态转录本水平，但其在介导快速生理状态转换中的作用仍知之甚少。利用一种高通量的“one-pot”单细胞 RNA 测序方法，我们绘制了酵母在两种急性环境转变前后即时的 eQTL 图谱：一是对活跃分裂细胞进行盐扰动，二是对经历一周饥饿后的细胞进行营养补充。我们界定并表征了处于不同生理状态的主要细胞群体，鉴定出情境特异性的 eQTL，以及决定状态占据情况的遗传因素。我们重点关注远端 eQTL 热点，这类热点捕获了酵母杂交中大部分基因表达遗传力。我们发现，热点对基因表达的影响会随急性环境扰动而发生高度动态的变化，并且其影响直接作用于与适应新环境条件密切相关的生物过程。通过整合基因集富集分析与变异效应的计算预测，我们优先筛选出构成这些热点基础的候选因果基因和变异。我们观察到热点位点、生理状态 QTL 和适合度 QTL 之间存在广泛重叠。这些发现揭示了调控变异如何快速调节细胞对环境变化的响应，并提示遗传变异、基因表达与个体适合度之间存在一座机制性的桥梁。
基因表达水平的改变是细胞应对内部和外部挑战的关键策略。尽管已知表达数量性状位点（expression quantitative trait loci, eQTL）会影响稳态转录本水平，但其在介导快速生理转变中的作用仍知之甚少。利用一种高通量的“one-pot”单细胞 RNA 测序方法，我们绘制了酵母在两种急性环境转变前后即刻的 eQTL 图谱：一是对活跃增殖细胞进行盐扰动，二是对经历一周饥饿后的细胞进行营养补充。我们界定并表征了不同生理状态下的主要细胞群体，鉴定了环境特异性的 eQTL 以及决定状态占据的遗传决定因素。我们重点关注远端 eQTL 热点，因为它们捕获了酵母杂交群体中大部分表达遗传力。我们发现，热点对基因表达的影响会随急性环境扰动发生高度动态的变化，并且这些热点会影响与适应新条件直接相关的生物学过程。通过整合基因集富集分析与变异效应的计算预测，我们优先筛选出构成这些热点基础的候选因果基因和变异。我们观察到热点位点、生理状态数量性状位点（QTL）与适应度 QTL 之间存在广泛重叠。这些发现揭示了调控变异如何快速调节细胞对环境变化的响应，并提示遗传变异、基因表达与个体适应度之间存在一座机制性的桥梁。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.29.728873v1?rss=1
🏷️ 酵母遗传学 应激转录反应 eQTL 单细胞RNA测序 调控变异
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