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巨型纤毛虫蓝色喇叭虫（Stentor coeruleus）是一个能够通过经验改变其行为的单细胞生物。在反复受到干扰时，尽管其缺乏神经系统，仍会发生习惯化，这是一种简单且广泛保守的非联合学习形式。单个细胞如何在分子水平上实现这种行为可塑性，仍然知之甚少。在此，我们报道了一个紧凑且连续的 S. coeruleus 大核参考基因组，该基因组显著提高了基因组连续性和注释质量，同时解析了连续发生的两轮全基因组复制以及广泛的谱系特异性基因家族扩张。基于该参考基因组，我们结合时间分辨转录组学，对在机械刺激范式中于特定时间点采集并进行行为追踪的细胞混合 RNA 进行分析，鉴定出 341 个在习惯化过程中表现出显著时间表达动态的基因。习惯化最主要的转录特征是一个保守的环核苷酸、钙和磷酸酶信号模块的协调性、持续性上调；该模块以 5 个 cGMP 依赖性蛋白激酶（PKG）旁系同源基因为中心，同时包括一个电压门控钙通道和一个蛋白磷酸酶 2A 调节亚基，代表了神经元长时程抑制（LTD）通路中保守的细胞内组分。通过将改进的基因组与习惯化的时间分辨转录组学相结合，本研究为喇叭虫研究群体提供了一项资源，并鉴定出一个保守的信号传导程序，作为单细胞习惯化分子机制的候选框架。
改进的蓝色钟虫（Stentor coeruleus）基因组与时间分辨转录组学揭示环核苷酸依赖性激酶信号传导与单细胞习惯化之间的联系 | bioRxiv
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改进的蓝色钟虫（Stentor coeruleus）基因组与时间分辨转录组学揭示环核苷酸依赖性激酶信号传导与单细胞习惯化之间的联系
Yue Miao， Danielle Khost， Austen Theroux， Nhi Doan， Tejas Ramdas， Samuel J Gershman
doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.23.740246
Yue Miao 哈佛大学 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 许可，永久展示该预印本。 本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议公开提供。
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发表于 2026 年 7 月 23 日。 下载 PDF 补充材料 电子邮件
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Yue Miao， Danielle Khost， Austen Theroux， Nhi Doan， Tejas Ramdas， Samuel J Gershman
bioRxiv 2026.07.23.740246； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.23.740246
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改进的蓝色钟虫（Stentor coeruleus）基因组与时间分辨转录组学揭示环核苷酸依赖性激酶信号传导与单细胞习惯化之间的联系
Yue Miao， Danielle Khost， Austen Theroux， Nhi Doan， Tejas Ramdas， Samuel J Gershman
bioRxiv 2026.07.23.740246； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.23.740246
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.23.740246v1?rss=1
🏷️ 蓝色喇叭虫 基因组组装 时间分辨转录组 单细胞习惯化 cGMP依赖性蛋白激酶 信号转导