DC
Daniel Connolly
Author with expertise in Molecular Basis of Rett Syndrome and Related Disorders
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(100% Open Access)
Cited by:
5
h-index:
5
/
i10-index:
4
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
51

Quantitative single cell 5hmC sequencing reveals non-canonical gene regulation by non-CG hydroxymethylation

Emily Fabyanic et al.Mar 24, 2021
+7
Q
P
E
ABSTRACT Oxidative modification of 5-methylcytosine (5mC) generates 5-hydroxymethylcytosine (5hmC), a DNA modification that exhibits unique epigenetic regulatory functions and impacts diverse biological processes. However, standard single-nucleus/cell bisulfite sequencing methods cannot resolve the base ambiguity between 5mC and 5hmC to accurately measure cell-type specific epigenomic patterns and gene regulatory functions of 5hmC or true 5mC. Here, we develop single-nucleus 5hmC sequencing (snhmC-seq) for quantitative and unbiased 5hmC profiling in single cells by harnessing differential deaminase activity of APOBEC3A towards 5mC and chemically protected 5hmC. We used snhmC-seq to profile single nuclei from cryopreserved mouse brain samples to reveal epigenetic heterogeneity of 5hmC at single-cell resolution and uncovered a non-canonical gene regulatory role of genic 5hmC in non-CG context.
51
Citation5
0
Save
0

Counter-balancing X-linkedMecp2hypofunction by hyperfunction ameliorates disease features in a model of Rett syndrome: implications for genetic therapies

Christopher McGraw et al.Jan 20, 2024
+7
S
S
C
Treating monogenic neurodevelopmental disorders remains challenging and mostly symptomatic. X-linked disorders affecting women such as the postnatal neurodevelopmental disorder Rett syndrome caused by mutations in the gene MECP2 have additional challenges due to dosage sensitivity and to cellular mosaicism caused by random X-chromosome inactivation. An approach to augment MECP2 expression from wild-type cells in RTT may be feasible and simpler than gene replacement but has never been tested due to known toxicity of MECP2 over-expression, as evidenced by the distinct neurological condition known as MECP2 Duplication Syndrome. Here, using genetic techniques, we find that counter-balancing Mecp2-null cells in female Mecp2 -null/+ mice by a complementary population of cells harboring an X-linked transgene associated with 3X normal levels of MECP2 leads to normalization of multiple whole animal phenotypic outcomes without noticeable toxicity. In addition, in vivo LFP recordings demonstrate that counter-balancing Mecp2 loss-of-function improves select within-region and between-region abnormalities. By comparing the counter-balance approach with an approach based on cell autonomous restoration of MeCP2 using an autosomal transgene expressing 2X normal levels of MECP2 in all cells (mimicking gene replacement), we identify neurobehavioral and electrographic features best suited for preclinical biomarkers of a therapeutic response to cell autonomous versus non-cell autonomous correction. Notably, these proof-of-concept findings demonstrate how non-cell autonomous suppression of MeCP2 deficiency by boosting overall wild-type MeCP2 levels may be a viable disease-modifying therapy for RTT, with potential implications for genetic-based therapies of monogenic X-linked disorders.