(12) INTERNATIONAL APPLICATION PUBLISHED UNDER THE PATENT COOPERATION TREATY (PCT)

Transcription

1 (12) INTERNATIONAL APPLICATION PUBLISHED UNDER THE PATENT COOPERATION TREATY (PCT) (19) World Intellectual Property Organization International Bureau (10) International Publication Number (43) International Publication Date 28 September 2017 ( ) P O P C T WO 2017/ Al (51) International Patent Classification: Somerville, MA (US). LI, Yinqing [US/US]; 540 C12N 15/10 ( ) C12Q 1/68 ( ) Memorial Dr., Apt. 1504, Cambridge, MA (US). HEIDENREICH, Matthias [US/US]; 53 Chester Street, (21) International Application Number: Somerville, MA (US). SWIECH, Lukasz [US/US]; PCT/US2016/ Broadway, Apt. 83, Somerville, MA (US). (22) International Filing Date: WEITZ, David [US/US]; 213 Green Rd., Bolton, MA 27 October 2016 ( ) (US). DAVIDI, Inbal, Avraham [US/US]; 415 (25) Filing Language: English Main Street, Cambridge, MA (US). (26) Publication Language: English (72) Inventor: BASU, Anindita; 8 Allen Street, Unit 1, Cam bridge, MA (US). (30) Priority Data: (74) Agent: NIX, F. Brent; Johnson, Marcou & Isaacs, LLC, 62/3 11, March 2016 ( ) US 317A East Liberty St., Savannah, GA (US). (71) Applicants: THE BROAD INSTITUTE, INC. [US/US]; (81) Designated States (unless otherwise indicated, for every 415 Main Street, Cambridge, MA (US). MAS kind of national protection available): AE, AG, AL, AM, SACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, [US/US]; 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, MA BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, (US). PRESIDENT AND FELLOWS OF HAR DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, VARD COLLEGE [US/US]; 17 Quincy Street, Cam HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JP, KE, KG, KN, KP, KR, bridge, MA (US). KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, (72) Inventors; and MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, (71) Applicants : REGEV, Aviv [US/US]; 15A Ellsworth OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, Ave., Cambridge, MA (US). ZHANG, Feng SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, [US/US]; 100 Pacific Street, # 11, Somverville, MA TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, (US). HABIB, Naomi [US/US]; 8 Columbus Ave., ZW. [Continued on nextpage] (54) Title: METHODS FOR DETERMINING SPATIAL AND TEMPORAL GENE EXPRESSION DYNAMICS IN SINGLE CELLS ssue (57) Abstract: Transcriptomes of individual neurons provide rich information about cell types and dynamic states. However, it is difficult to capture rare dynamic pro cesses, such as adult neurogenesis, because isolation from dense adult tissue is challenging, and markers for each phase are limited. Here, Applicants developed Nuc-seq, Div-Seq, and Dronc-Seq. Div-seq combines Nuc-Seq, a scalable single nucleus RNA-Seq method, with EdU-mediated la beling of proliferating cells. Nuc-Seq can sensitively identify closely related cell types within the adult hippocampus. Div- Seq can track transcriptional dynamics of newborn neurons in an adult neurogenic region in the hippocampus. Dronc- Seq uses a microfluidic device to co-encapsulate individual nuclei in reverse emulsion aqueous droplets in an oil medi um together with one uniquely barcoded mrna-capture bead. Finally, Applicants found rare adult newborn GABAergic neurons in the spinal cord, a non-canonical neurogenic region. Taken together, Nuc-Seq, Div-Seq and

2 wo 2017/ Ai I II II I III III II I III II III II I II (84) Designated States (unless otherwise indicated, for every SI, SK, SM, TR), OAPI (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, kind of regional protection available): ARIPO (BW, GH, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG). GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW), Eurasian (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, Published: TJ, TM), European (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, with international search report (Art. 21(3)) DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, ΓΓ, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, with sequence listing part of description (Rule 5.2(a))

3 - s a ca on c a ms e ene.. rov s ona a ca on, e arc,. e en re con en s e a ove- en e r or a ca on are ere u ncor ora e ere n re erence s nven on was ma e w overnmen su or un er ran num ers an awar e e a ona ns u es ea. e overnmen as cer a n r s e nven on. e resen nven on enera re a es me o s e erm n n ce e, su e, ce s a e, s a a oca on an eve o men a s a es s n e ce s o a ne rom sam e, re era ssue sam e. e resen nven on a so re a es com na on mo ecu ar arco n an emu s on- ase m cro u cs so a e, se, arco e, an re are nuc e c ac s rom n v ua nuc e - rou u manner. n e ce - e as rea ex en e our un ers an n e ero eneous ssues, nc u n e - an res a n e conce ce e an s a e. owever, some e nam c rocesses a occur ense nervous ssues, suc a u neuro enes s, s rema n c a en n s u. ranscr omes n v ua neurons rov e r c n orma on a ou ce es an nam c s a es. owever, cu ca ure rare nam c rocesses, ecause so a on rom ense a u ssue c a en n. rs, s n e ce - e re u res enz ma c ssue ssoc a on, w c ama es e n e r neurons, com rom ses n e r, an s ews a a owar s eas ssoc a e ce es. s c a en e exacer a e an ma s a e, res r c n s a roac e a oun an ma s econ, rare ce s, suc a u new orn neurons oun e a u mouse ocam us are cu ca ure ecause e re u re enr c men us n s ec c a n an sor n

4 s u a u neuro enes s un ase manner can s eve o e v- or eac ase e nam c neuro enes s rocess an mar ers or eac ase are m e. us, ere nee or m rove ev ces an me o s a ow or un ers an n e ero eneous ssues an ce o u a ons. a on en ca on an ocumen s a ca on no a m ss on a suc ocumen ava a e r or ar e resen nven on. o ec e resen nven on rov e or ev ces an me o s a ow or com re ens ve ana s s ene ex ress on s n e ce s o a ne rom e ero eneous ssues. ano er o ec e resen nven on en an c arac er ze eren ce es, su es an ce s a es e ero eneous ssue. ur er o ec e resen nven on rov e me o s e erm n n e s a a oca on ce es. ano er o ec e resen nven on e erm ne ene ex ress on ce o u a ons ase eve o men a s a es. e resen nven on a van a eous rov es or m rove me o s e erm n n ene ex ress on s n e ce s e ero eneous ce o u a ons so a n s n e nuc e rom ce s an se uenc n mo ecu es. e s ma ur er s a ne, suc a ce s s n e ce e an eve o men a s a e are e erm ne. ur er o ec e resen nven on rov e ev ce s s em or rou u ana s s s n e nuc e. ano er o ec e resen nven on rov e or reso u on em ora ma s ase ene ex ress on ro es. e, me o ana ze s n e nuc e rom recen v n ce s. v- e re es wo a vances. ere, can s eve o e v- e, w c com nes uc- e, sca a e s n e nuc eus - e me o, w -me a e a e n ro era n ce s. can s rs s ow a uc- e can sens ve en c ose re a e ce es w n e a u ocam us. can s a v- e rac ranscr ona nam cs new orn neurons a u neuro en c re on e ocam us. na, can s n rare a u new orn er c neurons e s na cor, non-canon ca neuro en c re on. a en o e er, uc- e an v- e o en e wa or un ase ana s s an com ex ssue. one as ec, e resen nven on rov es or me o ro uc n eas one reso u on ma or v sua z n eren ce su es ce s a es e ero eneous o u a on ce s com r s n : er orm n mens ona re uc on s n e ce ene ex ress on a a o a ne rom e e ero eneous o u a on ce s ro uc n

5 rs se c us ers ce s me o com r s n measur n e ss m ar e ween se s enes e mens ona re uce s n e ce ene ex ress on a a an a n rs me r c, w ere n e c us ers are mens ona re uce s ace an e c us ers com r se ce s w con nuous ra ec or ro uc n se n orma ve enes me o com r s n scor n enes ase e r ex ress on across e rs se c us ers ce s con nuous ra ec or ce s, w ere n e n orma ve enes are un ue ex resse ce s em e e c ose rox m e mens ona re uce s ace an ro uc n eas one secon se c us ers ce s con nuous ra ec or ce s me o com r s n measur n e ss m ar e ween e se n orma ve enes an a n secon me r c, w ere v sua za on ma e secon se c us ers con nuous ra ec or ce s n ca e ce su es ce s a es. e me o ma ur er com r se ma n e s a a oca on e ce su es ce s av n ce s a e er orm n s u r za on w o e ssue sec ons com r s n sa ce su es us n ro es s ec c or enes ex resse e ce su es, w ere e s a a oca on ce su es v sua ze o o ca sam e. e me o ma ur er com r se ma n e s a a oca on e ce su es ce s av n ce s a e com ar n ene ex ress on a a or eac ce e an mar ene ex ress on a erns ssue sam es, w ere e s a a oca on ce su es v sua ze o o ca sam e. ro uc n e secon se c us ers ce s ma com r se ro uc n more an one se c us ers, w ere n eac se c us ers ro uce us n e es scor n n orma ve ene an eac success ve c us er ro uce a n e nex es scor n n orma ve ene. e me o ma ur er com r se norma za on e s n e ce ene ex ress on a a, w ere n ene ex ress on one ce norma ze ano er us n no ex resse enes. e me o ma ur er com r se es ma on m sse e ec on ro a, w ere n ex ec a on-max m za on a or m a e. cor n n orma ve enes ma com r se a n oran s ana s s an or an a an s ance ana s s. e mens ona re uc on ma com r se an or. e e ero eneous o u a on ce s ma er ve rom sec on ssue umor rom su ec. e sec on ma o a ne m cro ssec on. e ssue ma nervous ssue. e nervous ssue ma e so a e rom e ra n, s na cor re na. e e ero eneous o u a on ce s ma o u a on ce s rown ssue cu ure. e

6 ce s rown ssue cu ure ma neurons. e ce s rown ssue cu ure ma mmune ce s. e ene ex ress on a a ma o a ne rom s n e ce se uenc n. e ene ex ress on a a ma o a ne rom s n e nuc e se uenc n. e s n e nuc e se uenc n ma com r se: rea n e e ero eneous o u a on ce s w rea en a s a zes ex rac n nuc e rom e ce s sor n s n e nuc e n o se ara e reac on vesse s ex rac n rom e s n e nuc e enera n c rar an se uenc n e rar, w ere ene ex ress on a a rom s n e ce s o a ne. e s n e nuc e ma sor e n o s n e we s a e. e sor n s n e nuc e n o se ara e reac on vesse s ma com r se m cro u cs. e s n e nuc e ma sor e n o n v ua c am ers m cro u c c. e s n e nuc e se uenc n ma com r se me o - rou u s n e nuc e se uenc n, sa me o com r s n : rea n e e ero eneous o u a on ce s w rea en a s a zes ex rac n nuc e enera n sus ens on so a e nuc e, w ere n e sus ens on com r ses nuc ear ore oc n o mer o ona, enr c n e nuc e sus ens on ma ne c-ac va e ce sor n a n e nuc e sus ens on reverse emu s on m cro u c ev ce con ure or s n e nuc e, w ere n s n e nuc e are n v ua com ar men a ze w s n e un ue arco e ca ure ea emu s on ro ex rac n m on o e arco e ca ure ea s enera n arco e c rar an se uenc n e rar us n are- en se uenc n, w ere ene ex ress on a a rom s n e nuc e o a ne. e nuc e sus ens on ma com r se 5-6 nuc e. 4-5nuc e ma se uence. e nuc ear ore oc n o mer ma o oxamer. e rea en a s a zes ma rea en a com r ses e ro er es a er. ano er as ec, e resen nven on rov es or me o ro uc n em ora ase s n e-ce se uenc n rar eas one ce e su e, w ere n sa se uenc n rar com r ses ce s a on con nuous ra ec or ce eve o men a s a es com r s n : rea n more an one o u a on ce s s n e ce e su e, o ona e ero eneous ce e, w nuc eos e ana o ue, w ere n e nuc eos e ana o ue ncor ora e n o re ca n an con ure or a e n w e ec a e mar er so a n rs o u a on ce s one me o n an so a n eas one o er o u a on ce s a er me o n, o ona, so a n s n e nuc e rom e so a e o u a ons ce s s a n n e nuc eos e ana o ue ncor ora e n o re ca e w e e ec a e mar er w n eac o u a on ce s s n e nuc e so a e

7 rom eac o u a on ce s, w ere n e s a ne w e e ec a e mar er sor n e s a ne an or uns a ne ce s o ona, sor n e s a ne an or uns a ne s n e nuc e n o se ara e reac on vesse s an se uenc n e rom e sor e s n e ce s o ona, sor e s n e nuc e, w ere s n e ce ene ex ress on a a o a ne or ce s eren s a es ma ura on. e rea n more an one o u a on ce s s n e ce e su e, o ona e ero eneous ce e w nuc eos e ana o ue ma er orme eas one su ec. e su ec ma mouse. e so a n one o u a on ce s ma com r se ssec on ssue rom e su ec. e ssue ma nervous ssue. e nervous ssue ma so a e rom e ra n, s na cor re na. e o u a on ce s ma o u a on ce s rown ssue cu ure. e ce s rown ssue cu ure ma com r se neurons. e ce s rown ssue cu ure ma mmune ce s. e ene ex ress on a a ma o a ne rom s n e ce se uenc n. e ene ex ress on a a ma o a ne rom s n e nuc e se uenc n. e s n e nuc e se uenc n ma com r se: rea n e o u a ons ce s w rea en a s a zes ex rac n nuc e rom e ce s sor n s n e nuc e n o se ara e reac on vesse s ex rac n rom e s n e nuc e enera n c rar an se uenc n e rar, w ere ene ex ress on a a rom s n e ce s o a ne. e s n e nuc e ma sor e n o s n e we s a e. e sor n s n e nuc e n o se ara e reac on vesse s ma com r se m cro u cs. e s n e nuc e ma sor e n o n v ua c am ers m cro u c c. e s n e nuc e se uenc n ma com r se me o - rou u s n e nuc e se uenc n, sa me o com r s n : rea n e o u a on ce s w rea en a s a zes ex rac n nuc e enera n sus ens on so a e nuc e, w ere n e sus ens on com r ses nuc ear ore oc n o mer o ona, enr c n e nuc e sus ens on ma ne c-ac va e ce sor n a n e nuc e sus ens on reverse emu s on m cro u c ev ce con ure or s n e nuc e, w ere n s n e nuc e are n v ua com ar men a ze w s n e un ue arco e ca ure ea emu s on ro ex rac n m on o e arco e ca ure ea s enera n arco e c rar an se uenc n e rar us n a re -en se uenc n, w ere ene ex ress on a a rom s n e nuc e o a ne. e nuc e sus ens on ma com r se 5-6 nuc e. 4-5 nuc e ma se uence. e nuc ear ore oc n o mer ma com r se o oxamer. e rea en a s a zes ma com r se rea en w e ro er es a er.

8 e me o ma ur er com r se ro uc n eas one reso u on ma or v sua z n e em ora os on ce eve o men a s a e ce s s ec c ce e, su e ce s a e ur n ro era on com r s n : o ona, er orm n e me o ro uc n eas one reso u on ma or v sua z n eren ce su es ce s a es e ero eneous o u a on ce s escr e ere n, w ere e ero eneous ce s are c us ere ce e, su e, ce s a e er orm n mens ona re uc on e s n e ce ene ex ress on a a rom e s a ne ce s s n e ce e, su e ce s a e w n eac o u a on ce s e s a ne s n e nuc e s n e ce e su e so a e rom eac o u a on ce s measur n e ss m ar e ween se s enes e mens ona re uce s n e ce ene ex ress on a a an a n rs me r c, w ere con nuous ra ec or v sua ze e mens ona re uce s ace rom ear me o n a er me o n ro uc n se n orma ve enes me o com r s n scor n enes ase e r ex ress on across e con nuous ra ec or, w ere n e n orma ve enes are un ue ex resse ce s em e e c ose rox m e mens ona re uce s ace, o ona, w ere n ow ex resse enes are ere ou an ro uc n eas one se c us ers ce s me o com r s n measur n e ss m ar e ween e se n orma ve enes an a n secon me r c, w ere v sua za on e se c us ers e mens ona re uce s ace n ca e e ene ex ress on ro es ce s ase em ora os on eve o men a s a e. e ro uc n e se c us ers ce s ma com r se ro uc n more an one se c us ers, w ere n e rs se c us ers ro uce us n e es scor n n orma ve ene an eac success ve se c us ers ro uce a n e nex es scor n n orma ve ene. e me o ma ur er com r se norma za on e s n e ce ene ex ress on a a, w ere n ene ex ress on one ce norma ze ano er us n no ex resse enes. e me o ma ur er com r se es ma on m sse e ec on ro a, w ere n ex ec a on-max m za on a or m a e. e scor n n orma ve enes ma com r se a n oran s ana s s an or an a an s ance ana s s. e mens ona re uc on ma com r se an or. e nuc eos e ana o ue ma com r se -e n - - eox ur ne. ano er as ec, e resen nven on rov es or me o or crea n com os e s n e nuc e se uenc n rar com r s n : mer n one un ue arco e ca ure m cro ea w s n e nuc e emu s on ro e av n ame er rom m, w ere n e s n e nuc e oc e w nuc ear ore oc n o mer ex rac n m on o e ca ure m cro ea er orm n reverse ranscr on

9 reac on conver e m rs s ran c a cova en n e e ca ure m cro ea converse reverse ranscr n w n ro e s an erea er rea n ro e s an co ec n c -a ac e ea s re ar n an se uenc n s n e com os e - e rar, con a n n ce arco es a recor e ce -o -or n eac, an un ue mo ecu ar en ers a s n u s amon s rom e same ce. ano er as ec, e resen nven on rov es or me o or crea n com os e s n e-ce se uenc n rar com r s n : mer n one un ue arco e ca ure m cro ea w w s n e nuc e emu s on ro e av n ame er rom m, w ere n e s n e nuc e oc e w nuc ear ore oc n o mer ex rac n m on o e ca ure m cro ea rea n ro e s an oo n ea s so u on er orm n reverse ranscr on reac on conver e rs s ran c a cova en n e e ca ure m cro ea converse reverse ranscr n w n ro e s an erea er rea n ro e s an co ec n c -a ac e ea s re ar n an se uenc n s n e com os e - e rar, con a n n ce arco es a recor e ce -o -or n eac, an un ue mo ecu ar en ers a s n u s amon s rom e same ce. e me o s am n e c -a ac e ea s ma em a e sw c am ca on. e me o am n e c -a ac e ea s ma near a ca on. e me o am n e c -a ac e ea s ma ex onen a so erma am ca on. e emu s on ro e ma orme v a co-enca su a on com r s n ca ure m cro ea an com os e s n e nuc e. e ma m. e ame er e emu s on ro e ma - - m. e ame er e ca ure m cro ea s ma rom m. e nuc e an me o escr e ere n ma ur er e ec a e uorescen s na, w ere n v ua nuc e ma ur er sor e. e ce s ma ex ress nuc ear oca ze uorescen ro e n. e nuc ear oca ze uorescen ro e n ma com r se uorescen ro e n use ro e n oma n. e s n e nuc e ma mmunos a ne w an o w s ec c a n or n ranuc ear ro e n. e an o ma s ec c or eu. e nuc e ma s a ne w nuc ear s a n. e nuc ear s a n ma com r se, u re, r an ue, oec s ro um o ne. ano er as ec, e resen nven on rov es or a ara us or crea n - suracancom os e s n e nuc e se uenc n rar v a m cro u c s s em, com r s n : o n e com r s n er an carr er u c anne, w ere n sa carr er u c anne ur er com r ses res s or n e or ana e com r s n er an carr er

10 u c anne, w ere n sa carr er u c anne o ona ur er com r ses res s or n e or m ca ure m cro ea s an s s rea en com r s n er an carr er u c anne, w ere n sa carr er u c anne o ona ur er com r ses res s or sa carr er u c anne s ave carr er u ow n ere n a us a e re e erm ne ow ra e w ere n eac sa carr er u c anne s mer e unc on an sa unc on e n connec e m xer, w c con a ns ou e or ro s. e ana e ma com r se nuc ear ore oc n o mer, enz me an nuc e. e unc on ma connec e sa m xer u carr er c anne w cons r c on or ro e nc -o. e ana e ma nuc e. e ana e ma os a o en ce nuc e. e s s rea en ma com r se an on c sur ac an, suc so um auro sarcos ne, c ao ro c sa, suc uan un um oc ana e. e er ma com r se s uare. e res s or ma ser en ne av n en rom, w an e mm. e res s or ma ave ame er m. e c anne s ma ave en en, an w mm, an e mm. e c anne ma ave ame er m. e c anne ma ave ame er,,, m. e m xer ma ave en - an w - - m. e m xer ma ave w m. e m xer ma ave w - m. e o - sur ac an ma oc o mer. e oc o mer ma ro e enera on. e carr er u ma wa er- cero m x ure. ano er as ec, e resen nven on re a es me o e erm n n ce s res ons ve era eu c a en. some em o men s, e nven on rov es me o e erm n n ce s res ons ve era eu c a en com r s n : a con ac n ssue n eres w era eu c a en an nuc eos e ana o ue, w ere n e nuc eos e ana o ue ncor ora e n o re ca n an con ure or a e n w e ec a e mar er so a n e ssue n eres, o ona, so a n s n e nuc e rom e ssue n eres c s a n n e nuc eos e ana o ue ncor ora e n o re ca e w e e ec a e mar er w n e ssue n eres s n e nuc e so a e rom e ssue n eres, w ere n e s a ne w e e ec a e mar er sor n e s a ne an or uns a ne ce s o ona, sor n e s a ne an or uns a ne s n e nuc e n o se ara e reac on vesse s e se uenc n e rom e sor e s n e ce s o ona, sor e s n e nuc e, w ere s n e ce ene ex ress on a a o a ne an e erm n n ce su es an or ce su es s ec c eve o men a s a e, w ere ce s res ons ve era eu c a en are e erm ne. some em o men s, e nuc eos e ana o ue con ac e w e ssue n eres e ore e era eu c a en. some em o men s, e

11 nuc eos e ana o ue con ac e w e ssue n eres e ween an a s e ore e era eu c a en. some em o men s, e nuc eos e ana o ue an era eu c a en a m n s ere rom m an a e ev ce. some em o men s, e ssue n eres umor. some em o men s, e ce su es are e erm ne me o com r s n : a er orm n mens ona re uc on e s n e ce ene ex ress on a a o a ne rom e e ero eneous o u a on ce s ro uc n rs se c us ers ce s me o com r s n measur n e ss m ar e ween se s enes e mens ona re uce s n e ce ene ex ress on a a an a n rs me r c, w ere n e c us ers are mens ona re uce s ace an e c us ers com r se ce s w con nuous ra ec or c ro uc n se n orma ve enes me o com r s n scor n enes ase e r ex ress on across e rs se c us ers ce s con nuous ra ec or ce s, w ere n e n orma ve enes are un ue ex resse ce s em e e c ose rox m e mens ona re uce s ace an ro uc n eas one secon se c us ers ce s con nuous ra ec or ce s me o com r s n measur n e ss m ar e ween e se n orma ve enes an a n secon me r c, w ere v sua za on ma e secon se c us ers con nuous ra ec or ce s n ca e ce su es ce s a es. some em o men s, e ce su es s ec c eve o men a s a e are e erm ne e erm n n e ce su e ce s a are s a ne an uns a ne. some em o men s, e ce su es s ec c eve o men a s a e are e erm ne me o com r s n : a er orm n mens ona re uc on e s n e ce ene ex ress on a a rom e s a ne ce s s n e ce e, su e ce s a e w n eac o u a on ce s e s a ne s n e nuc e s n e ce e su e so a e rom eac o u a on ce s measur n e ss m ar e ween se s enes e mens ona re uce s n e ce ene ex ress on a a an a n rs me r c, w ere con nuous ra ec or v sua ze e mens ona re uce s ace rom ear me o n a er me o n c ro uc n se n orma ve enes me o com r s n scor n enes ase e r ex ress on across e con nuous ra ec or, w ere n e n orma ve enes are un ue ex resse ce s em e e c ose rox m e mens ona re uce s ace, o ona, w ere n ow ex resse enes are ere ou an ro uc n eas one se c us ers ce s me o com r s n measur n e ss m ar e ween e se n orma ve enes an a n secon me r c, w ere v sua za on e se c us ers e mens ona re uce s ace n ca e e ene ex ress on ro es ce s ase em ora os on eve o men a s a e. some em o men s, ro uc n e se c us ers ce s s e com r ses ro uc n more an

12 one se c us ers, w ere n e rs se c us ers ro uce us n e es scor n n orma ve ene an eac success ve se c us ers ro uce a n e nex es scor n n orma ve ene. some em o men s, e me o ur er com r ses norma za on e s n e ce ene ex ress on a a, w ere n ene ex ress on one ce norma ze ano er us n no ex resse enes. some em o men s, e me o ur er com r ses es ma on m sse e ec on ro a, w ere n ex ec a on-max m za on a or m a e. some em o men s, scor n n orma ve enes com r ses a n oran s ana s s an or an a an s ance ana s s. some em o men s, mens ona re uc on com r ses an or. some em o men s, e nuc eos e ana o ue com r ses -e n - - eox ur ne. ccor n, o ec e nven on no encom ass w n e nven on an rev ous nown ro uc, rocess ma n e ro uc, me o us n e ro uc suc a can s reserve e r an ere sc ose sc a mer an rev ous nown ro uc, rocess, me o. ur er no e a e nven on oes no n en encom ass w n e sco e e nven on an ro uc, rocess, ma n e ro uc me o us n e ro uc, w c oes no mee e wr en escr on an ena emen re u remen s e..., rs ara ra e r c e e, suc a can s reserve e r an ere sc ose sc a mer an rev ous escr e ro uc, rocess ma n e ro uc, me o us n e ro uc. ma a van a eous e rac ce e nven on com ance w r. c an u e an c. r s ex c sc a m an em o men s a are e su ec an ran e a en s a can e nea e s a ca on an o er nea e an r or e a ca on an r ar ex c reserve. o n ere n cons rue rom se. no e a s sc osure an ar cu ar e c a ms an or ara ra s, erms suc "com r ses", "com r se ", "com r s n " an e e can ave e mean n a r u e.. a en aw e.., e can mean " nc u es", " nc u e ", " nc u n ", an e e an a erms suc "cons s n essen a o " an "cons s s essen a o " ave e mean n ascr e em.. a en aw, e.., e a ow or e emen s no ex c rec e, u exc u e e emen s a are oun e r or ar a a ec as c nove c arac er s c e nven on. ese an o er em o men s are sc ose are o v ous rom an encom asse, e o ow n e a e escr on.

13 e a en a ca on e con a ns eas one raw n execu e co or. o es s a en a en a ca on u ca on w co or raw n s w rov e e ce u on re ues an a men e necessar ee. e o ow n e a e escr on, ven wa exam e, u no n en e m e nven on so e e s ec c em o men s escr e, ma es un ers oo con unc on w e accom an n raw n s. ure -. n e nuc e - e uc- e en es s nc ce es. n e so a e nuc e r are more un orm an enz ma ca ssoc a e s n e neurona ce o es e rom a u mouse ra n ssue. own are ma es re resen a ve exam es. ca e m. verv ew e uc- e me o r : ssec e ssue xe, nuc e are so a e an sor e us n, an are en rocesse us n e mar - e - e ro oco uc- e a u ca ures ssue. om ar n uc- e o u a ons nuc e an -se ssue sam es rom e ra n re on. own are num er enes e ec e > er ex ress on uan e o an s r u on a rw se s earman corre a ons across sam es o om. uc- e e ec s u - en, s ce ranscr s en n v ua nuc e rows. - e rea covera e e a enom c ocus. uc- e e ec s cons s en er num er enes >= com are u s e s n e neuron -se a o escen a u m ce, u ower num er an e a neurons a or ce es en e rom uc- e a a re ec e ma or ce c us ers. own - non- near em e n w s nc c us ers, nuc e so a e rom a u ocam us. ea ma s ows e ex ress on mar er enes s ec c or eac e seven c us ers across s n e nuc e - es <., o -ra o>, across a a rw se com ar sons. o co or ar ma c es c us er co or en ca on ranu e ce,,, an ram a ce c us ers. or eac c us er, ex ress on mar er enes s own as: ma e corona sec on e ocam us rom arrow ea n ca es ex ress on eve s mar er ene s o ram uan n ex ress on eve across a nuc e e re evan c us er an - em e n nuc e as s ow n re a ve ex ress on eve e mar er across a c us ers. ca e m. ure -. uc- e an s n u s ce su es an ranscr on a erns. u -c us ers er c n erneurons en e. own - em e n er c nuc e w su -c us ers. o nser : e er c

14 c us er w n a o er nuc e rom.. u -c us ers are c arac er ze com na on canon ca mar er enes. ea ma w avera e ex ress on canon ca neuron mar ers rows across er c su -c us ers co umns. ou e uorescen s u r za on mar er enes va a n e ex ress on a ern s own. o-ex ress on enes n ca e arrow ea s. ca e m. ram a an su -c us ers. own - em e n e o an o om ram a nuc e w an su -c us ers, res ec ve. o nser : e c us er oran e w n a o er nuc e rom.. a a reso ve ram a neuron o u a ons an. o : c ema cs ocam us corona sec on w nc u n su cu um, nc u n e us an. o om: e s ra on r an e ram a su -c us ers su re ons, us n ma an mar ene ex ress on a erns rom a a. u -c us er ass nmen s are num ere an co or co e ca e m. xam e va a on s a a ass nmen s an ram a su -c us ers. re c ons e us ra ons oxes s ow n re c e eren a ex ress on re ons ma c w en a a r arrow ea : ex ress on as er s : ow ex ress on a rw se com ar son enes eren a ex resse e ween wo su -c us ers. s r u on ex ress on en ac n u an r ac n own across eac neurona su -c us er. ox o s s ow e me an re, an uan e ox, error ars as e nes, an ou ers re cross. er c c us er mar er enes an va w en r va a n e r mu ua exc us ve ex ress on across er c su -c us ers. o-ex ress on enes n ca e arrow ea s. ca e m. v- e. ure - : ranscr ona nam cs a u neuro enes s revea e c ema cs v- e me o. n ec e m ce an ncor ora es n o e v n ce s er so a on, a e e nuc e are uorescen a e an ca ure or s n e nuc e - e c ema cs a u neuro enes s e v- e en a e rus m n a e n an ox an nuc e so a on are mar e. ca ure ce s ex ress n nown mar ers neurona recursors, neuro as s an mma ure neurons. ox o s or e a s an a s a e e nuc e exc u n nuc e c ass e non-neurona. ox o s s own.. ew orn ce s orm con nuous ra ec or. ane s s ow - em e n a e e nuc e, a e e nuc e an nuc e rom un ase surve. uc e are co ore source o, omes r mar er ene ex ress on m e, euro mar er ex ress on o om. ra ec or rec ona c osen e os on e a e e neurons an nown

15 mar er enes. nam c ene ex ress on c us ers. our c us ers are s own rom o o om. e : unn n avera e ex ress on eve e enes eac c us er over e nuc e or ere a on e ra ec or as. e: ea ma runn n avera e ex ress on a enes a on e ra ec or. e nes mar e ranscr ona sw c es rom neurona recursor ce neuro as, an rom mma ure neuron. : ro or ons enes ass ne ve ma or o o ca a wa s an es e com os on e o com om ex rc, o an e com ex o om. or eac com ex, sc ema cs e com ex s own, an e ea ma avera e ex ress on enes,, mma ure neurons an ma ure ranu e ce s, an com are uman s, a so u e o. ure - : u new orn er c neurons e s na cor revea e v- e. v- e e s na cor ca ures o o en roc e recursor ce s an mma ure neurons. own e s r u on ce es e non- - a e e o an a s a e e nuc e o om, ass ne c us er n an mar er ene ex ress on. v- e o en roc e recursor ce s, s roc es, o en roc es,. ca ure mma ure neurons ex ress n mar er enes mma ure neurons ox er c a, x s ox mar er enes. ox o s or mma ure neurons, ma ure neurons an s, s own.. e s c us er r mar ma ura on s a e an secon ar re on. ane s s ow em e n mma ure an ma ure neurons rom o e an e. uc e are co ore ssue o, r a ur ma ure mar er ex ress on eve s m e, ox o om. e on s ec c ene ex ress on. ea ma s ows e ex ress on enes s ec c, rao> across a a rw se com ar sons. ure - uc- e com a e w ene c a e n or enr c men rare ce s. ene c a e n er c n erneurons us n ex ress on vec ors. re-me a e recom na on nver e rans en c casse e an e o os e or en e ox an ox ou e- oxe nver e r en a on, s es r ves ex ress on nececor ca - co- -a o : e ore recom na on. o om: a er cre r ven recom na on. r mar neurons n ec e w - a o a one o w - a- re- - - o o om. x ress on - ocam us v - re m ce a er v ra e ver - o n o s ra um ram a e s... - a e e arva um n os ve arrow an ne a ve arrow ea n erneurons ocam us mma ure neurons e e an r, across s n e nuc e - es <.,o-

16 v - re m ce s own nver e erm na re ea reen uorescen ro e n ars c,, ne omo o nuc ear ransmem rane oma n uman row ormone o a en a on s na oo c uc e a s v rus os ranscr ona re u a or e emen, s.o. s ra um or ens, s.. s ra um ram a e, s.r. s ra um ra a um,.c.. ranu e ce a er. ca e ars: um uc- e me o overv ew. ssec e ssue xe - a er or ours an can su se uen s ore - ur er rocesse nuc e are so a e us n ra en cen r u a on me o sam es e ce, resus en e, an sor e us n - e s n e nuc eus er we a es. a es are rocesse us n e mar - e ro oco,. ure - ua measuremen s uc- e rar es. uc- e e ec s u - en, s ce ranscr s. nmen s n v ua s ce rea s rom one s n e nuc eus e a enom c ocus. o rac : exons n rons, c an n nes as.. re ar: n v ua rea, reen ne: a e a nmen. a n ra es uc- e a a. e : ox o s s ow n e ma n ra es e enome, ranscr ome, an r. ox o s, e me an re, an uan e ox, error ars as e nes, an ou ers re o s. : ox o s s ow n e ra o e num er rea s ma e n rons an exons uc- e rar es. uc- e e ec s s m ar num er enes across an ma a es, wee s, mon s an ears o e ec e ene e ne o >.. vera e en a e rus an uc- e a a corre a es e ween re ca es. ca er o s s ow n com ar son e ween avera e s n e nuc e across ec n ca an o o ca re ca es. a a s own o. earman corre a on e ween re ca es, o. vera e uc- e a a corre a es w o u a on sam es. ca er o s s ow n com ar son e ween avera e s n e nuc e ax s o u a ons nuc e ax s. an as. o : ean rea covera e across ex resse enes er s ance rom e e ene. ow n cons an covera e w ecrease aroun rom e en. o om: ean rea covera e rou ou e ranscr s, avera e er ercen a e e ranscr en. s r u on num er rea s ma e e ranscr ome er uc- e rar. uc- e rar es are enr c e or on non- con o u a on nuc e co umns, n an ssue - e co umns, ue. - es -va ue. w o -ra o mean o > eas one con on, sam es er con on. e : co or ar s ow n e c ass ca on enes nc s reen an

17 . own are rare ac on curves rev ous re or e wo s n e nuc e - e- seu o ene re c e nc oran e. ames nown nuc ear oca ze nc s are mar e e. ure - om ar son uc- e an s n e ce - e. uc- e e ec s more enes an s n e ce - e across w e ex ress on ran e. own e s r u on num er enes e ec e ax s, o. er nuc eus or uc- e an er ce or e se on neurons, as c, an omsen across ex ress on uan es ax s. eren res o ax s,. was use e ca cu a on num er enes e ec e or e se, w c use un ue mo ecu ar en er coun s. c n: n e ce se uenc n a u neuron c n: n e ce se uenc n e a neuron. rror ar: an uan e. uc- e e ec s more enes an rev ous re or e s n e nuc e - e re across w e ex ress on ran e. ranscr na ro es e ween eren ce es are more s nc uc- e an s n e ce - e. o s s ow n earman corre a on coe c en s ax s e ween wo su se s avera e ram a neurons r e ween su se s avera e ram a neurons an avera e er c n erneurons n. su se neurons are rs ran om sam e rom uc- e an s n e-ce - e. en earman corre a on ca cu a e e ween e avera es e su se s see a er a s an e o s. uc- e as s n can m rove com ex com are e rev ous re or e s n e nuc e e rar es an curves uc- e rar es. ure - om u a ona me o s. ens o norma za on me o. o s ow n e avera e o ax s versus e o -ra o ax s ex ress on a enes e ween wo s n e nuc e. ens re on mar e co or sca e. enes w n e co ore ens re on are use ca cu a e e sca n ac or e ween rar es or norma za on. us ra on a se ne a ve es ma on me o. ex ec a on max m za on a or m a erna es e ween es ma on ene ex ress on s r u on er ene o an e ro a e ec on o om er ce. o : s o ram s ows es ma e s r u on ex ress on exam e ene, : ro a ens unc on. o om: eac ue curve re resen e ro a success u e ec n enes ex resse eren eve s eac ce. ure - a a on ce e c ass ca on ase uc- e a a. en ca on er c, e en ma an a c us ers. or eac c us er, mar er ene ex ress on s own wo wa s: s o ram uan n ex ress on eve e mar er ene across a nuc e e re evan c us er o an em e n nuc e as.

18 s ow n re a ve ex ress on eve e mar er ene across a nuc e. uc- e c us ers a ree w e an c a e ce es ase e m cro ssec e ana om ca re ons. own are e s r u ons nuc e rom eac m cro ssec on source,, an w n eac e nuc e c us ers en e,, an an com ne. om u a ona e ne or e va a on ex ress on a erns us n. exam e com ar son e ex ress on a ern e moc ene across,,, an uc- e c us ers s ex ress on e corres on n re ons a a. o e : sca er o em e n a nuc e as. co ore e ex ress on moc across a nuc e uc- e a a. o r : e avera e uc- e ex ress on eve s e,,, an c us ers resen e sc ema cs e ocam us ra sca e, ex ress on ar re an ow ex ress on re. o om e : e ex ress on a ern moc en ma e. o om r : e avera e ex ress on eve s e,,, an re ons resen e sc ema cs e ocam us ra sca e. s r u on corre a on coe c en s avera e - e ex ress ons an n ens es er ene, across a eren a ex resse enes e ween e,, an re ons. own are a enes ue an ow ex resse re e ne avera e ex ress on a re ons w n o om uan e. ure - uc- e en es a ce es. us er n a nuc e. o nser : e a c us er ue w n a o er nuc e rom.. e a nuc e are v e ve c us ers : o o en roc es, as ro a, o o en roc e recursor ce s, m cro a, an s arse c us er verse ce s re. ar er enes. ea ma s ows e ex ress on mar er enes rows, - es -va ue. w o -ra o across a a rw se com ar sons e ween su -c us ers s ec c or eac e ve c us ers co or ar, o, ma c es c us er co or across e s n e nuc e co umns. en ca on eac a su -c us er mar er enes. or eac c us er, mar er ene ex ress on s own wo wa s: o : em e n nuc e as s ow n re a ve ex ress on eve e mar er ene across a nuc e. o om: s o ram uan n ex ress on eve e mar er ene nuc e e re evan c us er co ore ars an e s r u on across a o er nuc e as e re ne. n e nuc e ranscr ona ro es ma c o u a on - e. ea ma s ow n e ex ress on o mar er enes e avera e s n e nuc e e an o u a on - e. o om: ar o e earson corre a on eac ex ress on s na ure e re evan o u a on. ure - a or m. a or m. o row, e r : a es n u ex ress on ma r x enes rows across nuc e or ce s, co umns.

19 enera es - o nuc e mens ona re uc on us n o owe non- near em e n, an en scores eac ene e r ex ress on across e - o, suc a enes ex resse nuc e rox m e - o ar ue o n s, o are scor n, w ereas ose ex resse nuc e sca ere across e o ar ue o n s, o om are ow scor n. o om row, r e : ex, a es ex ress on ma r x on scor n enes ea ma, enes rows across a nuc e co umns, an re ea s e mens ona re uc on. o owe ens c us er n co ore, o om e. su -c us er n. en ro ram a nuc e c us ers a on w num er su -c us ers oun. : neurona recursor ce s, : o o en roc es, : as ro a, : o o en roc e recursor ce. x ress on mar er enes across - em e e nuc e e ore an a er. own ane e same - em e n e er c nuc e rom., w eac ane co ore e ex ress on mar er enes eno e e e. o : us n - on. o om: us n. em e n ce s us n enes se ec e enera ze near mo e w eren res o s o. e s are rou e e mos em e n an eno e rou co ors. w ess s r n en res o s se ec s more enes rom e r, an resu s eren - em e n w ou reserv n ce rou n rom e. - em e n ce s us n enes se ec e w eren res o s o. w eren res o s resu s s m ar - em e n reserv n ce rou n rom e. ure - ranscr ona ro es er c n erneurons. c us er n er c n erneurons n e en en n ec on ex ress on rans ene. ow n - em e n e er c nuc e c us ere w rom. s a n un a e nuc e ue an a - a e nuc e re rom a -cre.. eren a ex resse neurona unc ona enes across er c - vaue.. vera e cen ere ex ress on eren a ex resse - es. w o -ra o eas one a rw se com ar son e ween su -c us er. c anne s o e, a c anne s o r, rece ors o om r. eren a ex resse neurona unc ona enes s own s na c ransm ss on o e, euro e es m e e, so um c anne s o om e, so u e carr ers m e, rows, an o er neurona unc on r, rows across er c su -c us ers co umns,.. ure - a a on er c n erneuron su es. ou e uorescen s u r za on a reen an re. x ress ons su- cusersm ce

20 a an are ar e over a e. ca e ar: um. a reen an r a re. x ress ons a an r a are ar a over a e. ca e ar: um. a reen an va re. x ress ons o a an va are no over a e. ca e ar: um. uan ca on ma es. ar o s s ow n e ercen s n e an ou e a e e ce s ma es or eac a r enes. ma e s ow n e en re v ew ocam us. ca e ar um..c.. ranu e ce a er m.. mo ecu ar a er s..m. s ra um ocunosum-mo ecu are s.r. s ra um ra a um.. ram a a er s.o. s ra um or ens. cusers. own - em e n e ranu e nuc e w su -c us ers eno e co ors. eren a enes e ween c us ers a ave s nc s a a a ern. - em e n nuc e as, eac s ow n e re a ve ex ress on eve ene ex resse e orsa o e ven ra o om. c ema cs ocam a ana om sa a ane. mar e re... ram a a er. a a a ern enes e. sa a ma e e enes o : orsa ex ress on a ern. o om: en ra ex ress on. ca e ar: um. ure - a a ass nmen me o a a ass nmen us n ure - a a a ern ranu e ce s. ranu e ce ssu- an mar ene ex ress on. uc e su -c us ers are ass ne ra n re ons, com ar n s a a ma an mar ene ex ress on rom a a e ex ress on e an mar enes eac e su -c us ers. exam e us n e an mar ene s. e r : crea n s a a an mar ex ress on ma rom a a s en ma e a a uan e or s n ens n r v n e re on n o ve r ns a on -ven ra ax s an ree r ns a on me a - a era ax s. e r : ex ress on ma s - e ex ress on across ram a nuc e e e w re ress on an nar ze m e enera e ro e r e ercen a e s ex ress n nuc e re sca e eac e ram a su -c us ers. ocam us s a a ana om corona sec ons. e : e mouse ocam us - s ruc ure an e corona sec on rown ane use s ana s s. : c ema cs e corona sec on s own e e. nc u n su cu um : oran e nc u n e us : reen : ar re. me a, a era, orsa, ven ra. u : u cu um. e s ra on ram a su -c us ers su -re ons. e : corre a on eac su -c us er su -re ons us n an mar enes. : su -c us er ass nmen s num ere arrows an co or co e. e s ra on ram a su -c us ers u- cusere orsa

21 su -re ons. own en a e rus ra nc u e e sc ema c or s a a re erence. ure - a a an mar enes. a a an mar enes e. o e : c ema cs e ocam us mar n e an su cu um r oran e. s a n or eac an mar ene ma e s ow n s ex ress on a ern r an ea ma s ow n e uan ca on n ens es across e r e. ca e ar: um. x ress on an mar enes across e ram a su -c us ers. ea ma s ow n e rac ons nuc e ex ress n eac an mar enes eac su -c us er. x ress on n ens an mar enes corre a es w ex ress on n ens re c e us n uc- e a a. s a e ea ma e an ox o r. ox o, e me an re, an uan e ox, error ars as e nes. ure - a a an mar enes. a a an mar enes e. o e : c ema cs e ocam us mar n e r reen. s a n or eac an mar ene ma e s ow n s ex ress on a ern r an ea ma s ow n e uan ca on n ens es across e r e. ca e ar: um. x ress on an mar enes across e ram a su -c us ers. ea ma s ow n e rac ons nuc e ex ress n eac an mar enes eac su -c us er. ar n e eren a ex resse an mar enes., su -c us ers re ox. x ress on n ens an mar enes corre a es w ex ress on n ens re c e us n uc- e a a. s a e ea ma e an ox o r. ox o, e me an re, an uan e ox, error ars as e nes. ure - xam es an re c e s a a ex ress on. - a a on s a a ass nmen s e ram a su -c us ers eno e.,...,.. re c ons e us ra ons ar an oxes s ow n re c e eren a ex ress on re ons ma c we w en ma es r arrow ea : ex ress on as er s : e e on a rw se com ar son enes eren a ex resse e ween wo su -c us ers enes an c us ers a e e o. ma e e exam e enes s ow n e en re v ew orsa -ven ra. ca e ar: um. ma e e exam e enes s ow n e en re v ew orsa -ven ra. ca e ar: um. es r c e s a a ex ress on a ern ven ra o a an cn. ow n ma es. o : en re v ew. e: v ew re on mar e e u er as e ox. o om: v ew e re on mar e e ower as e ox. a a on s a a ass nmen s e ram a su -c us ers. own

22 ure - us er n ram a neurons rom u s e s n e ce - e a a. uc- e an m rove ce su - e c ass ca on ram a neurons com are s n e neuron -se. a rw se com ar son e ex ress on eve s s a a an mar enes across - em e n ram a neurons e, a a rom s n e neurons -se an uc- e r, s ow n e re a ve ex ress on eve e ene co or sca e. e ex ress on eac ene no res r c e an su -c us er e s n e neuron a a, u res r c e s nc su c us ers uc- e a a. en e eren a enes a ave oca ze ex ress on a ern e - em e n e s n e neuron - e a a. o eac a r o s, e ana om ca re on w ere e ex ress on a ern s ene res r c e en e mar e e e, an e ene name e r. : orsa v : ven ra u : u cu um. an mar ene a no se ec e an oes no ave oca ze ex ress on a ern e - em e n e ram a neurons rom e s n e ce - e a a. - em e n ram a neurons e : a a rom an nuc e : a a rom uc- e s ow n e re a ve ex ress on eve e ene as. - em e n e neurons s ow n e or na ass nmen su -c us ers en e an eno e co ors. r : ram a neuron e r : ram a neuron e r n : ram a n erme a e r : ram a neuron. ure - x ress on en c ene s na ures e. nuc e orm con nuum ex ress ons en c ene s na ure. o e : c us er as.. o om e : ce s orm con nuum w en ma e on e ene se s con a n n en c n. e s are co or co e en c ene s na ure ex ress on. ene s na ures ex resse across ranu e ce s, mar e en an c ex ress on re a e s, r. so u e o ex ress on va ues. as e ne se ara es nuc e ex ress n en e ow r. s r u on ex ress on ox o, ax s en ar re, ac n u an c re, ac n own across eacsu- cusers er c neurons an ranu e ce s ax s. ox o s s ow e me an re, an uan e ox, error ars as e nes, an ou ers re cross. va a on wo su o u a ons eren a ex ress n en ax s an c enes ax s, res ec ve. ro or on nuc e eac ex ress on ua ran mar e. c ema cs ocam a ana om sa a ane. re s ruc ure re resen s, same.. a a a ern e en an o a enes. ma es wo coex resse enes en an o a e sa a ane w v ew e en re. sca e

23 ar: um. n erre ranscr on ac ors re u a n e en c ene s na ures. ac ors s own ave nown ar e s enr c e eren a ex resse enes e en c ene s na ures er eome r c -va ue, n enu a wa na s s. es eno e ranscr on re u a on. ure - on nue ou e va a es mu ua exc us ve ex ress on en an r. rom o o om: en r reen an r a va s ow n ex ress ons en an r a are ar a over a e. ex ress ons r an r a are mos no over a e. ex ress ons en an are ar e over a e. ex ress ons r an are no over a e. ex ress ons en an va are no over a e. ex ress ons r an va are ar e over a e. ca e ar: um. s.r. s ra um ra a um.. ram a a er. uan ca on ma es. ar o s s ow n e ercen s n e an ou e a e e ce s ma es or eac a r enes. en ma e en ene w v ew e u er o, an e ower o om. ows s ex ress on a ern e an. ca e ar: um. en ma e r ene as s ows s ex ress on e su cu um an s e e on e orsa an re ons. ca e ar: um. ure - uc-se com ne w a e n v n ce s v- e ro es a u new orn recursors an neurons. e s ex ress n mma ure neurona mar ers w a n. e : ea ma s ow n nuc e ex ress n mma ure neurona mar er enes: ox, cx, ox, an a. : - em e n e a c us er nuc e rom., c us ere. co ore e ex ress on eve ox ene. ese nuc e are mar e e - em e n a - e ce s. ac as e c rc e a e e ce s c us er se ara e rom o er ce s. own - em e n a nuc e nc u n e a e e nuc e ex rac e a er - a an - a os a e n. os a e e nuc e orm s nc c us er. a e n a e ce s e su ranu ar zone re on. own are s a n n c c c em s r an s a n n ue ssue s ce wo wee s os n ec ons. sor n a e e nuc e. own sca er o o n ens ax s an e o ru - e n ens ax s rom nuc e so a e wo a s a er n ec on e an w n ec ons r. o sam es were rea e w c c c em s r cx mma ure neurona mar er ene ex resse er c neurons. ox o s s ow n ex ress on eve s e cx ene across ma ure ranu e neurons, mma ure neurons a e e an er c neurons. ox o s, e me an re, an uan e ox, error ars as e nes, an ou ers re o s. os e a s a e e

24 nuc e are mma ure neurons. own e s r u on a s a e e nuc e across ce es, ass ne c us er n as an mar er ene ex ress on: o en roc e recursor ce s, ranu e ce s, s roc es, o en roc es,. x ress on nown mar er enes a on e ra ec or ma c es e ex ec e nam cs. e : ea ma e ex ress on e mar ers an re a e enes rows, sor e e r ex ec e a ern, a on e neuro enes s ra ec or co umns, runn n avera e a on e ra ec or. a a o, co or sca e : ea ma e same mar ers a on e neuro enes s ra ec or w en us n v- e rar es. a s an wee os n ec ons, s ow n s m ar nam c ex ress on a ern. x ress on eve nown ranscr on ac ors across ce es, s ow n nown re u a ors eac ce e. own are e re a ve avera e ex ress on eve s ars across ce s. ure - ranscr ona an e ene c sw c ur n a u neuro enes s an neurona ma ura on. nam ca re u a e s an c roma n re u a or. ea ma e runn n avera e ex ress on o e re u a ors rows a on e ra ec or co umns. enes are sor e e c us er e were en e as.. e nes mar e rans on rom neurona recursor ce s s neuro as an rom mma ure neurons. xam es nam c ex ress on a erns am es re u a ors. ea ma w a ona co umn or e ex ress on o e same enes ma ure ranu e nuc e c us er. o : ox am enes. e: c n enes. o om: nes n su er am. xam es nam c ex ress on a erns am es c roma n remo e ers. resen e o : s one eace ases s. e: roma n e ro enases. o om: s one eme ase ro e n am. ranscr ona sw c es e com ex. o : c ema cs e com ex. e os ons eac com onen w n e com ex are eno e co ors, an e ow: e ea ma avera e ex ress on com ex com onen enes s,, mma ure, an ma ure ranu e ce s o. xam es am es ac n c os e e on an ema or n na n assoc a e enes. resen e o : ema or n enes. e- o : o- asocae s ser ne reon ne nases. e- o om: ser ne reon ne -ac va n nases. o om: cro u u e ssoc a e er ne reon ne nase om ar son v- e a a o er a ase s. ea ma s rom r e : v- e a a resen e e me course v ro er ve neurons rom ce s, avera e re ca es er a n e ce s - e mouse a u neurona s em ce s an ro en ors e across seu o me n e ce - e e a uman neurona recursor ce s, s ros a. un u s e

25 ure - ranscr ona ro ram neurona ma ura on revea e v- e. a ura on s na ure. own e ex ress on enes rows eren a ex resse - es -va ue. e ween e ma ure ranu e ce s oran e ar, o an e mma ure neurons a e n re ar, o. e mar ers mma ure cx, ox, ox an ma ure a neurons are mar e re. er enes n eres are mar e ac, nc u n rece ors, c anne s, axon u ance mo ecu es an e rans or er a eren a ara o ex ress on ma ea unc ona s ec a za on e sema or n a wa. own e sema or n s na n a wa, n enes n uce mma ure re an ma ure ue neurons. oun -mon -o m ce ave er rac on mma ure ce s com are mon s an ears o an ma s. own e s r u on ma ura on scores across ranu e ce s - ear o m ce re, -mon s o m ce oran e an a o escen -mon o m ce reen, an mma ure neurons ra. ne e erence accumu a e ex ress on eve s u -re u a e an enes e ween ma ure an mma ure neurons. a an a ex ress on neurona recursor ce s s, neuro as, mma ure an ma ure ranu e ce s. ox o s, e me an re, an uan e ox, error ars as e nes, an own- reuaecore e ou ers re o s. a reen an a re. a w e ex resse rou ou ce s, w ereas a s arse. ca e ar: um. ure - or ow or m cro u c ev ce or ana z n nuc e ronc- e. cro u c ev ce es n enera e us n u o. r - e m cro ra s ro e enera on ro - e e, an ro s w arco e ea s an se ce u ar ma er a r. oana zer race c rar a er w o e ranscr ome am ca on. s r u on num er enes ca ure or nuc e. ure - oana zer race c rar a er w o e ranscr ome am ca on w enr c men. s r u on num er enes ca ure or nuc e w enr c men. ure - oana zer race c rar a er w o e ranscr ome am ca on w ou enr c men. s r u on num er enes ca ure or nuc e w ou enr c men. ure c ema c re resen a on ronc- e ev ce e an a es or er orm n uc- e r. ure a n n an o o ra ro e s o a ne w ronc- e ev ce. e resu s were o a ne us n e nuc e ur ca on ro oco e o escr e xam e

26 ure : ana s s us n ronc- e : s n e nuc e ro n ure ana s s us n ronc- e : s n e nuc e ro n. : o e ranscr ome ana s s, s ow n n e r e o u a on re r eve us n ronc- e. ure c ema c re resen a on ronc- e ev ces or enera n ro e s var ous s zes. ese es ns, o carr er u c anne s com r se res s or. ure c ema c re resen a on ronc- e ev ces or enera n, an ro e s. ese es ns, e carr er u c anne s no com r se res s or. ure c ema c re resen a on ronc- e ev ce or enera n ro e s. ure o o ra ronc- e ev ce enera n ro e s. run e ow ra es are m r or a ueous sus ens ons ea s, res nuc e, an m r or e o ous ase. run e ow ra es are. m r or a ueous sus ens ons ea s, res nuc e, an m r or e o ous ase. ure ec es m x n ex er men s: ronc- e a ows accura e remem er e nuc eus-o -or n e. ronc- e ev ce was use ana ze s ec es m x n us n o sson oa n concen ra ons. ea s were use m an nuc e m w uman ce ne an mouse rozen ra n ssue : num er ra o. uns were er orme u ca e un er wo con ons an e c e ure. ure : ec es m x n ex er men s: ronc- e a ows accura e remem er e nuc eus-o -or n e. ronc- e ev ce was use ana ze s ec es m x n us n o sson oa n concen ra ons. ea s were use m an nuc e m w uman ce ne an mouse rozen ra n ssue : num er ra o. uns were er orme u ca e un er wo con ons an e c e ure. ure esu s o a ne w ronc- e ana s s rozen sam e., an ce s uman ce ne. : o s enes ranscr s e ec e er nuc eus or ronc- e. ure ronc- e ana s s a ows c us er n nuc e rom rozen mouse ra n sam es -s na ures. ure ronc- e resu s o a ne uman nuc e a ows ce c us er n e co or n ca es e num er enes e ec e er sam e. e ce s were rom os -mor em uman ocam us.

27 e erm ce s a e re ers s ec c s a e e ce, suc u no m e ac va e ce, suc ac va e neuron mmune ce, res n ce, suc res n neuron mmune ce, v n ce, u escen ce, ce ur n an s a es e ce c c e. e erm eve o men a s a e re ers s a e ce a ma nc u e ce s a es an ma nc u e s a es eve o men rom new orn ce ma ure ce, ma ura on ro en or un eren a e ce, suc s em ce, ma ure ce an a s a es e ween. e erms mens ona re uc on mens on re uc on re ers e rocess re uc n e num er ran om var a es un er cons era on, v a o a n n se "uncorre a e " r nc e var a es. e erm me r c re ers ma ema ca unc on a assoc a es rea nonne a ve num er ana o ous s ance w eac a r e emen s se suc a e num er zero on e wo e emen s are en ca, e num er e same re ar ess e or er w c e wo e emen s are a en, an e num er assoc a e w one a r e emen s us a assoc a e w one mem er e a r an r e emen e ua rea er an e num er assoc a e w e o er mem er e a r an e r e emen. e resen nven on ma nc u e arco n. arco n ma er orme ase an e com os ons me o s sc ose a en u ca on, om os ons an me o s or a e n a en s, ncor ora e ere n s en re. o e n oun eor, am e se uences rom s n e ce s nuc e can se uence o e er an reso ve ase e arco e assoc a e w eac ce nuc e. e erm arco e use ere n, re ers an un ue, non-na ura occurr n, nuc e c ac se uence a ma use en e or na n source nuc e c ac ra men. uc arco es ma se uences nc u n u no m e o, :, :, :, :, : :. ou no necessar un ers an e mec an sm nven on, e eve a e arco e se uence rov es - ua n v ua rea arco e assoc a e w v ra vec or, a e n an, s, s, c, ce nuc e, suc a mu e s ec es can se uence o e er.

28 arco n a so axonom c me o a uses s or ene c mar er or an sm's en e on n ar cu ar s ec es. ers rom mo ecu ar o en a e ma n oa no e erm ne c ass ca on u en un nown sam e erms nown c ass ca on. ress a., se arco es en ower n an s roc. a. ca. c.... : -. arco es are some mes use e or en un nown s ec es assess w e er s ec es s ou com ne se ara e. oc., om n n mor o o an arco n reso ves e o- an oc a axonom es ern a a as o r ona oure, r can nver e ra es : e er a., ow man oes e arco e crocus ne :e. arco n as een use, or exam e, or en n an eaves even w en owers ru are no ava a e, en n e e an ma ase s omac con en s eces, an or en n ro uc s commerce or exam e, er a su emen s woo. o n nen a., na s n e sma er vores: e e c enc arco n cou e w - rou u rose uenc n or ec er n e com os on com ex an m x ures ron ers oo o :. as een su es e a es ra e ocus or arco n s ou s an ar ze a ar e a a ases se uences or a ocus can eve o e. os e axa n eres ave oc a are se uenca e w ou s ec es-s ec c r mers. an or n rou, arco e or an an s : -. ur er, ese u a ve arco e oc are e eve s or enou eas se uence w curren ec no o. ress a., arco es: enes, enom cs, an o n orma cs : -. onse uen, ese oc wou rov e ar e var a on e ween s ec es com na on w re a ve sma amoun var a on w n s ec es. a a e a., arco n e oras o vers o s o s roc a ca c : -. arco n ase re a ve s m e conce. or exam e, mos eu ar o e ce s con a n m oc on r a, an m oc on r a m as re a ve as mu a on ra e, w c resu s s n can var a on m se uences e ween s ec es an, r nc e, com ara ve sma var ance w n s ec es. - re on e m oc on r a c oc rome ox ase su un ene was ro ose o en a arco e., a a ases se uences nc u e eas, s ec mens rom over, s ec es an ma s, ar er an a a ases ava a e or an o er ene. usu e,., o an ca macrosco e rocee n s e a ona ca em c ences :.

29 o ware or arco n re u res n e ra on e n orma on mana emen s s em, a ora or n orma on mana emen s s em, se uence ana s s oo s, wor ow rac n connec e a a an a ora or a a, a a ase su m ss on oo s an e ne au oma on or sca n eco-s s em sca e ro ec s. ene ous ro can use or e se uence ana s s com onen s, an e wo u ns ma e ree ava a e rou e oorea oco e ro ec, e oco e an en an u m ss on u ns an e n e ra on w e, e, wor ow rac n an a a ase su m ss on. ona, o er arco n es ns an oo s ave een escr e see e.., rre a., roc. a ca. c., aever, a., a ure, nze er a., c ence, an a., roc a ca c e : -. one em o men, e nven on rov es me o or re ar n un ue arco e ar c es. n ue arco e ar c es ma enera e s oo me o. one em o men, s n e ce s n e nuc e ana s s er orme a o merase c a n reac ons, e.., u m a o merase c a n reac on a, a,, e re nemen conven ona o merase c a n reac on me o s a can use rec uan an c ona am nuc e c ac s nc u n, c. e e erence e ween an ra ona es a carr es ou one reac on er s n e sam e an carr es ou s n e reac on w n sam es se ara e n o ar e num er ar ons w ere n e reac ons are carr e ou eac ar on n v ua. sam e ar one a n v ua nuc e c ac mo ecu es w n e sam e are oca ze an concen ra e w n man se ara e re ons. e ca ure so a on n v ua nuc e c ac mo ecu es ma e ec e m cro we a es, ca ar es, e s erse ase emu s on, an arra s m n a ur ze c am ers, we nuc e c ac n n sur aces. re erre em o men, s n e ce s n e nuc e ana s s er orme us n m cro u cs. cro u cs nvo ves m cro-sca e ev ces a an e sma vo umes u s. ecause m cro u cs ma accura e an re ro uc con ro an s ense sma u vo umes, ar cu ar vo umes ess an, a ca on m cro u cs rov es s n can cos -sav n s. e use m cro u cs ec no o re uces c c e mes, s or ens me- o-resu s, an ncreases rou u. ur ermore, ncor ora on m cro u cs ec no o en ances s s em n e ra on an au oma on. cro u c reac ons are enera con uc e m cro ro e s. e a con uc reac ons m cro ro e s e en s

30 e n a e mer e eren sam e u s an eren m cro ro e s. ee, e.., a en u ca on o. an u ca on o.. ro e m cro u cs o ers s n can a van a es or er orm n - urou screens an sens ve assa s. ro e s a ow sam e vo umes s n can re uce, ea n concom an re uc ons cos. an u a on an measuremen o er z s ee s ena e 8 sam es screene s n e a. om ar men a za on ro e s ncreases assa sens v ncreas n e e ec ve concen ra on rare s ec es an ecreas n e me re u re reac e ec on res o s. ro e m cro u cs com nes ese ower u ea ures ena e curren naccess e - urou screen n a ca ons, nc u n s n e-ce an s n e-mo ecu e assa s. ee, e.., uo a., a,,, -. e man u a on u s orm u s reams es re con ura on, scon nuous u s reams, ro e s, ar c es, s ers ons, e c., or ur oses u e ver, ro uc manu ac ure, ana s s, an e e, re a ve we -s u e ar. cro u c s s ems ave een escr e var e con ex s, ca e con ex m n a ur ze a ora or e.., c n ca ana s s. er uses ave een escr e we. or exam e,.. a en ca on u ca on o... a en ca on u ca on o... a en o.,,.. a en ca on u ca on o... a en ca on u ca on o... a en ca on u ca on o... a en ca on u ca on o... a en ca on u ca on o... a en ca on u ca on o... a en ca on u ca on o... a en ca on u ca on o. an. re erre em o men s n e ce ana s s er orme ro e s us n me o s accor n. ac ese a en s an u ca ons ere n ncor ora e re erence e r en re es or a ur oses. n e ce s nuc e ma sor e n o se ara e vesse s u on e sam e an s ca movemen, suc m croman u a on ev ces e n. com u er con ro e mac ne ma con ro e n an se ara on. n e ce s s n e nuc e e resen nven on ma v e n o s n e ro e s us n m cro u c ev ce. e s n e ce s nuc e suc ro e s ma ur er a e e w arco e. s re ar re erence ma e acos o a.,,

31 ara e enome-w e x ress on ro n n v ua e s s n ano er ro e s e, an e n a.,, ro e arco n or n e- e ranscr om cs e m r on c em e s e, a e con en s an sc osure eac w c are ere n ncor ora e re erence e r en re. o e n oun eor, e vo ume s ze a uo w n ro e ma sma n e ce s s n e nuc e ma u e n o s ca mu -we a e a e ree env ronmen. e mu -we assa mo u es e.., a es ma ave an num er we s an or c am ers an s ze s a e, arran e an a ern con ura on, an com ose var e eren ma er a s. re erre em o men s e nven on are mu -we assa a es a use n us r s an ar mu -we a e orma s or e num er, s ze, s a e an con ura on e a e an we s. xam es s an ar orma s nc u e -, -, - an -we a es, w e we s con ure wo- mens ona arra s. er orma s nc u e s n e we, wo we, s x we an wen - our we an we a es. a e ree env ronmen s e resen nven on u ze s n e o mer za e e con a n n com ar men a ze ce s s n e nuc e. one em o men, ex rac on s n e ce s s n e nuc e ma mec an ca unc. n e ce s s n e nuc e ma v sua ze e e e ore unc. one em o men, ensure ro er s a n n n race u ar an n ranuc ear ro e ns an nuc e c ac s s n e ce s nuc e are em e e ro e ro e s. o e n oun eor, e ro e mes rov es s ca ramewor, c em ca ncor ora es omo ecu es an ermea e macromo ecu es suc an o es un a.,. ruc ura an mo ecu ar n erro a on n ac o o ca s s ems. a ure -. one em o men, ur er m rove ermea an s a n n e c enc, s are c eare un a.,. o e n oun eor, e c earance e s an e oros e ro e a ow or more e c en was n. s er accurac measuremen m or an or e mu ex measuremen s an com u a ona n erence re u a or mec an sms. one em o men, e nuc e c ac s s n e ce s nuc e are cross n e reven oss nuc e c ac s. o e n oun eor, ea a e m rom nuc e ma reven e cross n n. uc e c ac s can reverse cross- n e a er se ara on ce s nuc e n o se ara e we s ro e s. e con en s n v ua we s ro e s ma en se uence. one em o men, cross n n ma reverse ncu a n e cross- n e sam e sa a rox ma e a or eas.

32 e nven on rov es nuc eo e- o onuc eo e-a orne ea w ere n sa ea com r ses: n er en ca se uence or use se uenc n r m n s e un orm near-un orm nuc eo e o onuc eo e se uence n ue o ecu ar en er w c ers or eac r m n s e o ona o onuc eo e re un an se uence or ca ur n o a en a e m s an r m n reverse ranscr on an o ona eas one o er o onuc eo e arco e w c rov es a ona su s ra e or en ca on. em o men e nven on, e nuc eo e o onuc eo e se uences e sur ace e ea mo ecu ar arco e. ur er em o men e arco e ran es rom nuc eo es en. ano er em o men, e o onuc eo e se uence or ca ur n o a en a e m s an r m n reverse ranscr on o o se uence. em o men e nven on, e n er non-c eava e, s ra -c a n o mer. ano er em o men, e n er c em ca -c eava e, s ra -c a n o mer. ur er em o men, e n er non-c eava e, o ona su s u e rocar on o mer. ano er em o men, e n er o o a e o ona su s u e rocar on o mer. ano er em o men, e n er o e ene co. em o men, e n er e nven on rov es m x ure com r s n ura nuc eo e- o onuc eo e- a orne ea s, w ere n sa ea s com r ses: n er en ca se uence or use se uenc n r m n s e un orm near-un orm nuc eo e o onuc eo e se uence n ue o ecu ar en er w c ers or eac r m n s e o onuc eo e re u an se uence or ca ur n o a en a e m s an r m n reverse ranscr on an o ona eas one a ona o onuc eo e se uences, w c rov e su s ra es or owns ream mo ecu ar- o o ca reac ons w ere n e un orm near-un orm nuc eo e o onuc eo e se uence e same across a e r m n s es an one ea, u var es amon e o onuc eo es n v ua ea. em o men e nven on, e nuc eo e o onuc eo e se uence e sur ace e ea mo ecu ar arco e. ur er em o men e arco e ran es rom nuc eo es en. ano er em o men, e o onuc eo e se uence or ca ur n o a en a e m s an r m n reverse ranscr on o o se uence. em o men e nven on, e m x ure com r ses eas one o onuc eo e se uences, w c rov e or su s ra es or owns ream mo ecu ar- o o ca

33 reac ons. ano er em o men, e owns ream mo ecu ar o o ca reac ons are or reverse ranscr on ma ure m s ca ur n s ec c or ons e ranscr ome, r m n or o merases an or s m ar enz mes r m n rou ou e ranscr ome enome. em o men e nven on, e a ona o onuc eo e se uence com r ses o o- se uence. ano er em o men e nven on, e a ona o onuc eo e se uence com r ses r mer se uence. em o men e nven on, e a ona o onuc eo e se uence com r ses o o- se uence an r mer se uence. e nven on rov es error-correc n arco e ea w ere n sa ea com r ses: n er en ca se uence or use se uenc n r m n s e un orm near-un orm nuc eo e o onuc eo e se uence w c com r ses eas nuc eo e ase u ca e n ue o ecu ar en er w c ers or eac r m n s e an o onuc eo e re u an or ca ur n o a en a e m s an r m n reverse ranscr on. em o men e nven on, e error-correc n arco e ea s a r ze e m ere a n un er o reverse ranscr on. e nven on a so rov es w c com r ses m x ure o onuc eo e oun ea s an se -correc n arco e ea s. e nven on rov es me o or crea n s n e-ce se uenc n rar com r s n : mer n one un ue arco e ca ure m cro ea w s n e-ce emu s on ro e av n ame er rom m s n e ce ere ca ur n e e ca ure m cro ea rea n ro e s an oo n ea s so u on er orm n reverse ranscr on reac on conver e ce s rs s ran c a cova en n e e ca ure m cro ea converse reverse ranscr n w n ro e s an erea er rea n ro e s an co ec n c -a ac e ea s re ar n an se uenc n s n e com os e - e rar, con a n n ce arco es a recor e ce -o -or n eac, an mo ecu ar arco es a s n u s amon s rom e same ce.. em o men e ame er e emu s on ro e e ween - m. ur er em o men, e me o w ere n e ame er e m ca ure m cro ea s rom m. ur er em o men e ame er e emu s on ro e m. e nven on rov es me o or re ar n ura ea s w un ue nuc e c ac se uence com r s n : er orm n o nuc eo e s n es s e sur ace e

34 ura ea s oo -an -s rocess, suc a eac c c e s n es s e ea s are s n o ura su se s w ere n eac su se su ec e eren c em ca reac ons re ea n e oo -an -s rocess rom an w ere rom c c es c c es. em o men e nven on e o nuc eo e s n es s os oram e s n es s. ano er em o men e nven on e o nuc eo e s n es s reverse rec on os oram e c em s r. em o men e nven on, eac su se su ec e eren nuc eo e. ano er em o men, eac su se su ec e eren canon ca nuc eo e. em o men e nven on e me o re ea e ree, our, we ve mes. em o men e cova en on o e ene co. ano er em o men e ame er e m ca ure m cro ea s rom m. em o men, w ere n e mu e s e s we ve s e s. ur er em o men e me o ur er com r ses me o or re ar n un ue arco e m ca ure m cro ea s, w c as un ue arco e an ame er su a e or m cro u c ev ces com r s n : er orm n reverse os oram e s n es s e sur ace e ea oo -an -s as on, suc a eac c c e s n es s e ea s are s n o our reac ons w one e our canon ca nuc eo es, re ea n s rocess ar e num er mes, eas s x, an o ma more an we ve, suc a, e a er, ere are more an m on un ue arco es e sur ace eac ea e oo. em o men, e ame er e m ca ure m cro ea s rom m. e nven on rov es me o or s mu aneous re ar n ura nuc eo e- o onuc eo e-a orne ea s w ere n un orm, near-un orm, a erne nuc eo e o onuc eo e se uence s n es ze u on an n v ua ea w e vas num ers eren nuc eo e o onuc eo e se uences are s mu aneous s n es ze eren ea s, com r s n : orm n m x ure com r s n ura ea s se ara n e ea s n o su se s ex en n e nuc eo e o onuc eo e se uence e sur ace e ea s a n n v ua nuc eo e v a c em ca s n es s oo n e su se s ea s c n o s n e common oo re ea n s e s, c an mu e mes ro uce com na or a ousan more nuc eo e o onuc eo e se uences an co ec n e nuc eo e- o onuc eo e-a orne ea s.

35 em o men e nven on, e nuc eo e o onuc eo e se uence e sur ace e ea mo ecu ar arco e. ur er em o men, e oo -an -s s n es s s e s occur ever - c c es, ra er an ever c c e. em o men e nven on, e arco e con a ns u - n error correc on. ano er em o men, e arco e ran es rom nuc eo es en. em o men e nven on e o nuc eo e s n es s os oram e s n es s. ur er em o men, e o nuc eo e s n es s reverse rec on os oram e c em s r. em o men e nven on eac su se su ec e eren nuc eo e. ur er em o men, one more su se s rece ve coc a wo nuc eo es. em o men, eac su se su ec e eren canon ca nuc eo e. e me o rov e e nven on con em a es var e em o men s w ere n e ea m cro ea, nano ar c e, macro ea. m ar, e nven on con em a es a e o onuc eo e se uence nuc eo e r nuc eo e. e nven on rov es me o or s mu aneous re ar n ousan more nuc eo e- o onuc eo e-a orne ea s w ere n un orm near-un orm nuc eo e o onuc eo e se uence s n es ze u on an n v ua ea w e ura eren nuc eo e o onuc eo e se uences are s mu aneous s n es ze eren ea s, com r s n : orm n m x ure com r s n ura ea s se ara n e ea s n o su se s ex en n e nuc eo e o onuc eo e se uence e sur ace e ea s a n n v ua nuc eo e v a c em ca s n es s oo n e su se s ea s c n o s n e common oo re ea n s e s, c an mu e mes ro uce com na or ca ar e num er nuc eo e o onuc eo e se uences an co ec n e nuc eo e- o onuc eo e-a orne ea s er orm n o nuc eo e s n es s e sur ace e ura ea s oo -an -s s n es s, suc a eac c c e s n es s e ea s are s n o ura su se s w ere n eac su se su ec e eren c em ca reac ons re ea n e oo -an -s s n es s mu e mes. em o men e nven on, e nuc eo e o onuc eo e se uence e sur ace e ea mo ecu ar arco e. em o men, e oo -an -s s n es s s e s occur ever c c es, ra er an ever c c e. em o men, e enera e arco e con a ns u - n error correc on. ano er em o men, e arco e ran es rom nuc eo es en. em o men e nven on e o nuc eo e s n es s os oram e s n es s. ur er em o men, e o nuc eo e s n es s reverse rec on os oram e c em s r. em o men e nven on eac su se su ec e eren nuc eo e. ur er em o men,

36 one more su se s rece ve coc a wo nuc eo es. em o men, eac su se su ec e eren canon ca nuc eo e. e me o rov e e nven on con em a es var e em o men s w ere n e ea m cro ea, nano ar c e, macro ea. m ar, e nven on con em a es a e o onuc eo e se uence nuc eo e r nuc eo e. e nven on ur er rov es a ara us or crea n com os e s n e-ce se uenc n rar v a m cro u c s s em, com r s n : o -sur ac an n e com r s n er an wo carr er u c anne s, w ere n sa carr er u c anne ur er com r ses res s or n e or ana e com r s n er an wo carr er u c anne s, w ere n sa carr er u c anne ur er com r ses res s or n e or m ca ure m cro ea s an s s rea en com r s n carr er u c anne sa carr er u c anne s ave carr er u ow n ere n a us a e an re e erm ne ow ra e w ere n eac sa carr er u c anne s mer e unc on an sa unc on e n connec e cons r c on or ro e nc -o o owe m xer, w c connec s ou e or ro s. em o men e a ara us, e ana e com r ses c em ca rea en, ene ca er ur e ce, ro e n, ru, an o, enz me, nuc e c ac, or ane e e e m oc on r on nuc eus, ce an com na on ereo. em o men e a ara us e ana e ce. ur er em o men, e ana e mamma an ce. ano er em o men, e ana e e a ara us com ex ssue. ur er em o men, e ce ra n ce. em o men e nven on, e ce re na ce. ano er em o men e ce uman one marrow ce. em o men, e ce os - a o en ce. em o men, e ana e nuc eus rom ce. em o men e a ara us e s s rea en com r ses an on c sur ac an suc so um auro sarcos na e, c ao ro c sa suc uan n um oc ana e. em o men e a ara us e er cons s s s uare os s e er e ce c anne cons s s suc os s w s es ran n e ween - w se ara on - e ween e os s. e er e o -sur ac an n e com r ses s uare os s wo s zes one w s es ran n e ween - an se ara on - e ween em an e o er w s es ran n e ween - an se ara on - m. em o men e a ara us e res s or ser en ne av n en m, w an e mm. - suracanem o men e a ara us e c anne s ave en, n e, - or ana e ce n e, an or e n e or oro m cro ea an s s a en. c anne s ave w mm, an e

37 mm. ano er em o men, e w e ce c anne - an e e - m. em o men e a ara us e m xer as en - m, an w - w - z -z s ever m. em o men, e w e m xer m. em o men e a ara us e o -sur ac an oc o mer, suc ro e enera on. em o men e a ara us e carr er u wa er- cero m x ure. m x ure com r s n ura m cro ea s a orne w com na ons e o ow n e emen s: ea -s ec c o onuc eo e arco es crea e e me o s rov e a ona o onuc eo e arco e se uences w c var amon e o onuc eo es n v ua ea an can ere ore use eren a e e en ose n v ua o onuc eo e mo ecu es a ona o onuc eo e se uences a crea e su s ra es or owns ream mo ecu ar- o o ca reac ons, suc o o- or reverse ranscr on ma ure m s, s ec c se uences or ca ur n s ec c or ons e ranscr ome, r m n or o merases an s m ar enz mes, ran om se uences or r m n rou ou e ranscr ome enome. em o men, e n v ua o onuc eo e mo ecu es e sur ace an n v ua m cro ea con a n a ree ese e emen s, an e r e emen nc u es o o o- an r mer se uence. ano er em o men, m x ure com r s n ura m cro ea s, w ere n sa m cro ea s com r se e o ow n e emen s: eas one ea -s ec c o onuc eo e arco e o a na e e rocess ou ne eas one a ona en er o onuc eo e arco e se uence, w c var es amon e o onuc eo es n v ua ea, an ere ass s n e en ca on an e ea s ec c o onuc eo e mo ecu es o ona eas one a ona o onuc eo e se uences, w c rov e su s ra es or owns ream mo ecu ar- o o ca reac ons. ano er em o men e m x ure com r ses eas one o onuc eo e se uences, w c rov e or su s ra es or owns reammoecuar- oo ca reac ons. ur er em o men e owns ream mo ecu ar o o ca reac ons are or reverse ranscr on ma ure m s ca ur n s ec c or ons e ranscr ome, r m n or o merases an or s m ar enz mes r m n rou ou e ranscr ome enome. ur er em o men e m x ure e a ona o onuc eo e se uence com r s n o o- se uence. ano er em o men e m x ure ur er com r ses e a ona o onuc eo e se uence com r ses r mer se uence. ano er em o men e m x ure ur er com r ses e a ona o onuc eo e se uence com r s n o o- se uence an r mer se uence.

38 xam es e a e n su s ance w c ma em o e nc u e a e n su s ances nown ose s e e ar, suc uorescen es, enz mes, coenz mes, c em um nescen su s ances, an ra oac ve su s ances. ec c exam es nc u e ra o so o es e.., an 131, uoresce n, r o am ne, ans c or e, um e erone, uc erase, erox ase, a a ne os a ase, - a ac os ase, - ucos ase, orsera s erox ase, ucoam ase, soz me, sacc ar e ox ase, m cro erox ase, o n, an ru en um. e case w ere o n em o e a e n su s ance, re era, a er a on o n- a e e an o, s re av n oun enz me e.., erox ase ur er a e. van a eous, e a e uorescen a e. xam es uorescen a e s nc u e, u are no m e o, o es, ac acr ne an er va ves: acr ne, acr ne so oc ana e - e ne s o a na c o os -' - o ma eca- c n o us ', -' - c no us- -ene a anon ma eon ma o n ma-, - e m a a n n e n o us n v ac su ona e - -an no- -na ma e m e an ran am e r an e ow coumar n an er va ves coumar n, --no -am nra coum em, oumar n, -am no- - r uorome cou uar n oumaran c an ne es c anos ne ', - am n no- - en n o e ' ''- romo ro a o -su ona a e n romo ro a o e -' - - o n m a e - n r a m u o c e m- - n e o a n a c o o s e ene r am ne en aace a e -', c n o us -', - e ne s- or o a na c o os -', -ene so ana co os '-, c no us ac - me am no na a ene- -su on c or e, ans c or e - e a na c o os -' - ne oza ne on ma e m ac eos n an er va ves eos n, eos n so oc ana e, er ros n an er va ves er ros n er ros n, so oc ana e e um uoresce n an er va ves -car ox uoresce n, - -n zar oro c -, - n ecserou on ma, ', '- me ox - ' '- c oro- -car ox uoresce n, uoresce n, uoresce n so oc ana e,, uorescam ne a ac e reen so oc ana e -me um e eroneor o creso a e n n ro ros ne ararosan ne eno e - coer r n o- a a e e rene an er va ves: rene, rene u ra e, succ n m - rene u ra e uan um o s eac ve e acron.. r an e - r o am ne an er va ves: -car ox - -r o am ne, -car ox r o am ne, ssam ne r o am ne su on c or e r o am ne o, r o am ne r o am ne, r o am ne so oc ana e, su or o am ne su or o am ne, su on c or e er va ve su or o am ne exas e,, ', ' e rame - -car ox r o am ne e rame r o am ne e rame

39 r o am ne so oc ana e r o av n roso c ac er um c e a e er va ves. o a ue a o c an ne an na a o c an ne. e uorescen a e ma uorescen ro e n, suc ue uorescen ro e n, c an uorescen ro e n, reen uorescen ro e n, re uorescen ro e n, e ow uorescen ro e n an o oconver e ro e n. o orme r c a e n, o um nescen a e n an or c em um nescen a e n ma ur er accom s a e n. a e n ur er ma nc u e ener rans er e ween mo ecu es e r za on com ex er ur a on ana s s, uenc n, e ec ron rans or e ween onor an acce or mo ecu es, e a er w c ma ac a e ou e s ran e ma c r za on com exes. e uorescen a e ma er ene err en. e a erna ve, e uorescen a e ma uorescen ar co e. a van a eous em o men, e a e ma sens ve, w ere n e a e -ac va e an or c eaves e one more n ers re ease e mo ecu ar car o. e -ac va e mo ecu ar car o ma ma or - arves n com ex. ano er em o men, e uorescen a e ma n uce ree ra ca orma on. a van a eous em o men, a en s ma un ue a e e nam c manner see, e.., rov s ona a en a ca on ser a no., e e em er,. e un ue a e s are, eas ar, nuc e c ac na ure, an ma enera e se uen a a ac n wo more e ec a e o onuc eo e a s eac o er an eac un ue a e ma assoc a e w se ara e a en. e ec a e o onuc eo e a ma o onuc eo e a ma e ec e se uenc n s nuc eo e se uence an or e ec n non-nuc e c ac e ec a e mo e es w c ma a ac e. e o onuc eo e a s ma e ec a e v r ue e r nuc eo e se uence, v r ue non-nuc e c ac e ec a e mo e a a ac e e o onuc eo e suc u no m e uoro ore, v r ue com na on e r nuc eo e se uence an e nonnuc e c ac e ec a e mo e. some em o men s, e ec a e o onuc eo e a ma com r se one more nono onuc eo e e ec a e mo e es. xam es e ec a e mo e es ma nc u e, u are no m e o, uoro ores, m cro ar c es nc u n uan um o s m o oc es, a., a ure : -,, o nano ar c es e c er a., na. em. : -,, m cro ea s acos e a., roc. a. ca. c. : -,, o n, n ro en, ucose, ox en n, a ens, an o er e ec a e mo e es nown ose s e e ar. some em o men s, e e ec a e mo e es ma

40 uan um o s. e o s or e ec n suc mo e es are escr e ere n an or are nown e ar. us, e ec a e o onuc eo e a s ma e, u are no m e o, o onuc eo es w c ma com r se un ue nuc eo e se uences, o onuc eo es w c ma com r se e ec a e mo e es, an o onuc eo es w c ma com r se o un ue nuc eo e se uences an e ec a e mo e es. un ue a e ma ro uce se uen a a ac n wo more e ec a e o onuc eo e a s eac o er. e e ec a e a s ma resen rov e ura e ec a e a s. e same eren ura a s ma use e source eac e ec a e a ma ar un ue a e. o er wor s, ura a s ma su v e n o su se s an s n e su se s ma use e source or eac a. some em o men s, one more o er s ec es ma assoc a e w e a s. ar cu ar, nuc e c ac s re ease se ce ma a e one more a s. ese ma nc u e, or exam e, c romosoma, ranscr s,, m, m oc on r a, e e. uc nuc e c ac s ma se uence, a on se uenc n e a s emse ves, w c ma e n orma on a ou e nuc e c ac ro e e ce s, w c can assoc a e w e a s, e con ons a e corres on n ro e ce was ex ose o. e nven on escr e ere n ena es rou u an reso u on e ver rea en s n v ua emu s on ro e s a ma con a n ce s, or ane es, nuc e c ac s, ro e ns, e c. rou e use mono s erse a ueous ro e s a are enera e m cro u c ev ce wa er- n-o emu s on. e ro e s are carr e ow n o ase an s a ze sur ac an. one as ec s n e ce s s n e or ane esor s n e mo ecu es ro e ns,, are enca su a e n o un orm ro e s rom a ueous so u on s ers on. re a e as ec, mu e ce s mu e mo ecu es ma a e e ace s n e ce s s n e mo ecu es. e a ueous ro e s vo ume ran n rom wor n v ua reac ors. sc ose em o men s rov e ousan s s n e ce s ro e s w c can rocesse an ana ze s n e run. u ze m cro ro e s or ra ar e-sca e c em ca screen n com ex o o ca rar en ca on, eren s ec es m cro ro e s, eac con a n n e s ec c c em ca com oun s o o ca ro es ce s mo ecu ar arco es n eres, ave enera e an com ne e re erre con ons, e.., m x n ra o, concen ra on, an or er com na on.

41 ac s ec es ro e n ro uce con uence o n ma n m cro u c c anne rom se ara e n e m cro u c c anne s. re era, ro e vo umes are c osen es n suc a one s ec es ar er an o ers an moves eren s ee, usua s ower an e o er s ec es, e carr er u, sc ose.. u ca on o. an n erna ona u ca on o., eac w c are ncor ora e ere n re erence e r en re. e c anne w an en se ec e suc a as er s ec es ro e s ca c e s owes s ec es. ze cons ra n s e c anne reven e as er mov n ro e s rom ass n e s ower mov n ro e s resu n ra n ro e s en er n mer e zone. u -s e c em ca reac ons, oc em ca reac ons, assa e ec on c em s r es o en re u re xe reac on me e ore s ec es eren e are a e reac on. u -s e reac ons are ac eve re ea n e rocess mu e mes w secon, r more con uence o n s eac w se ara e mer e o n. e c en an rec se reac ons an ana s s reac ons are ac eve w en e re uenc es ro e s rom e n e c anne s are ma c e o m ze ra o an e vo umes e s ec es are ma c e rov e o m ze reac on con ons e com ne ro e s. u c ro e s ma screene sor e w n u c s s em e nven on a er n e ow e u con a n n e ro e s. or ns ance, one se em o men s, u c ro e ma s eere sor e rec n e u surroun n e u c ro e n o rs c anne, secon c anne, e c. ano er se em o men s, ressure w n u c s s em, or exam e, w n eren c anne s w n eren or ons c anne, can con ro e rec e ow u c ro e s. or exam e, ro e can rec e owar c anne unc on nc u n mu e o ons or ur er rec on ow e.., rec e owar ranc, or, c anne e n n o ona owns ream ow c anne s. ressure w n one more e o ona owns ream ow c anne s can con ro e rec e ro e se ec ve n o one e c anne s, an c an es ressure can e ec e e or er e me re u re or success ve ro e s reac e unc on, suc a e owns ream ow a eac success ve ro e can n e en en con ro e. one arran emen, e ex ans on an or con rac on u reservo rs ma use s eer sor u c ro e n o c anne, e.., caus n rec e movemen e u con a n n e u c ro e. ano er em o men, e on an or con rac on e u reservo r ma com ne w o er conroex ans ow- n ev ces an me o s, e.., escr e ere n. on- m n exam es ev ces a e cause e ex ans on an or con rac on u reservo r nc u e s ons.

42 e e emen s or us n m cro u c c anne s rocess ro e s nc u e: ro uc n ro e e correc vo ume, ro uc n ro e s e correc re uenc an r n n o e er rs s ream sam e ro e s w secon s ream sam e ro e s suc wa a e re uenc e rs s ream sam e ro e s ma c es e re uenc e secon s ream sam e ro e s. re era, r n n o e er s ream sam e ro e s w s ream rema e rar ro e s suc wa a e re uenc e rar ro e s ma c es e re uenc e sam e ro e s. e o s or ro uc n ro e s un orm vo ume re u ar re uenc are we nown e ar. ne me o enera e ro e s us n ro nam c ocus n s erse ase u an mm sc e carr er u, suc sc ose.. u ca on o. an n erna ona u ca on o.. es ra e or one e s ec es n ro uce e con uence re-ma e rar ro e s w ere e rar con a ns ura reac on con ons, e.., rar ma con a n ura eren com oun s ran e concen ra ons enca su a e se ara e rar e emen s or screen n e r e ec ce s enz mes, a erna ve rar cou com ose ura eren r mer a rs enca su a e eren rar e emen s or ar e e am ca on co ec on oc, a erna ve rar cou con a n ura eren an o s ec es enca su a e eren rar e emen s er orm ura n n assa s. e n ro uc on rar reac on con ons on o su s ra e ac eve us n rema e co ec on rar ro e s ou v a w r ve u. e r ve u con nuous u. e r ve u ma com r se e same su s ance e carr er u e.., uorocar on o. or exam e, rar cons s s en co- er ro e s r ven n o n e c anne m cro u c su s ra e w r ve u ra e, co- ers er secon, en nom na e re uenc w c e ro e s are ex ec e en er e con uence o n er secon. owever, rac ce ro e s ac w o e ween em a s ow ra ns. ver me e carr er u ra ns rom e rar ro e s an e num er ens e ro e s num er m ncreases. ence, s m e xe ra e n us on or e r ve u oes no rov e un orm ra e n ro uc on e ro e s n o e m cro u c c anne e su s ra e. oreover, rar - o- rar var a ons e mean rar ro e vo ume resu s e re uenc ro e n ro uc on e con uence o n. us, e ac un orm ro e s a resu s rom sam e var a on an o ra na e rov es ano er ro em so ve. or exam e e nom na co- ers ro e vo ume ex ec e co- ers e rar, u var es rom rom rar - o- rar en, co- er secon n us on ra e w nom na

43 ro uce ran e re uenc es rom, ro e er secon. s or, sam e sam e var a on e com os on s erse ase or ro e s ma e c, en enc or e num er ens rar ro e s ncrease over me an rar - o- rar var a ons mean ro e vo ume severe m e ex en w c re uenc es ro e s ma re a ma c e con uence s m us n xe n us on ra es. a on, ese m a ons a so ave m ac e ex en w c vo umes ma re ro uc com ne. om ne w ca var a ons um ow ra e rec s on an var a ons run-o- run c anne mens ons, s s ems are severe m e w ou means com ensa e as s. e ore o n ac s no on us ra e ro em so ve, u a so emons ra e nee or me o ns an aneous re u a on m cro u c con ro over m cro ro e s w n m cro u c c anne. om na ons sur ac an s an o s mus eve o e ac a e enera on, s ora e, an man u a on ro e s ma n a n e un ue c em ca oc em ca o o ca env ronmen w n eac ro e verse rar. ere ore, e sur ac an an o com na on mus s a ze ro e s a a ns uncon ro e coa escence ur n e ro orm n rocess an su se uen co ec on an s ora e, m n m ze rans or an ro e con en s e o ase an or e ween ro e s, an ma n a n c em ca an o o ca ner ness w con en s eac ro e e.., a sor on reac on enca su a e con en s e o -wa er n er ace, an a verse e ec s o o ca c em ca cons uen s e ro e s. a on e re u remen s e ro e rar unc on an s a, e sur ac an - n-o so u on mus cou e w e u s cs an ma er a s assoc a e w e a orm. ec ca, e o so u on mus no swe, sso ve, e ra e e ma er a s use cons ruc e m cro u c c, an e s ca ro er es e o e.., v scos, o n o n, e c. mus su e or e ow an o era n con ons e a orm. ro e s orme o w ou sur ac an are no s a e erm coa escence, sur ac an s mus sso ve e o a use e con nuous ase or e emu s on rar. ur ac an mo ecu es are am c-- ar e mo ecu e o so u e, an ar e mo ecu e wa er so u e. en wa er-o n er ace orme e nozz e m cro u c c or exam e e n e mo u e escr e ere n, sur ac an mo ecu es a are sso ve e o ase a sor e n er ace. e ro c or on e mo ecu e res es ns e e ro e an e uoro c or on e mo ecu e ecora es e ex er or e ro e. e sur ace ens on ro e re uce w en e n er ace o u a e w sur ac an, e s a emu s on m rove. a on s a z n e

44 ro e s a a ns coa escence, e sur ac an s ou ner e con en s eac ro e an e sur ac an s ou no romo e rans or enca su a e com onen s e o o er ro e s. ro e rar ma ma e num er rar e emen s a are oo e o e er s n e co ec on see, e.., a en u ca on o.. rar es ma var com ex rom s n e rar e emen rar e emen s more. ac rar e emen ma one more ven com onen s xe concen ra on. e e emen ma e, u no m e o, ce s, or ane es, v rus, ac er a, eas, ea s, am no ac s, ro e ns, o e es, nuc e c ac s, o nuc eo es sma mo ecu e c em ca com oun s. e e emen ma con a n en er suc a e. e erms " ro e rar " " ro e rar es" are a so re erre ere n "emu s on rar " "emu s on rar es." ese erms are use n erc an ea rou ou e s ec ca on. ce rar e emen ma nc u e, u no m e o, r omas, -ce s, r mar ce s, cu ure ce nes, cancer ce s, s em ce s, ce s o a ne rom ssue e.., re na uman one marrow, er era oo mononuc ear ce, an o er ce e. e u ar rar e emen s are re are enca su a n num er ce s rom one un re s ousan s n v ua ro e s. e num er ce s enca su a e usua ven o sson s a s cs rom e num er ens ce s an vo ume e ro e. owever, some cases e num er ev a es rom o sson s a s cs escr e a., " on ro e enca su a on s n e-ce s n o mono s erse co re ro s." a, : -,. e scre e na ure ce s a ows or rar es re are mass w ura ce u ar var an s a resen s n e s ar n me a an en a me a ro en n o n v ua ro e ca su es a con a n mos one ce. ese n v ua ro e s ca su es are en com ne oo e orm rar cons s n un ue rar e emen s. e v s on su se uen o, some em o men s o ow n, enca su a on ro uces c ona rar e emen. var e ana es ma con em a e or use w e ore o n -ro euencn me o s. xam es ce s w c are con em a e are mamma an ce s, owever e nven on con em a es me o or ro n os - a o en ce s. c arac er ze e ex ress on os - a o en n erac ons m or an row e os an a o en e same ce w ou mu e o or un es a o en n ec on. ea ase rar e emen ma con a n one more ea s, ven e an ma a so con a n o er rea en s, suc an o es, enz mes o er ro e ns. e case w ere a rar e emen s con a n eren es ea s, u e same surroun n me a,

45 e rar e emen s ma a re are rom s n e s ar n u ave var e s ar n u s. e case ce u ar rar es re are mass rom co ec on var an s, suc enom ca mo e, eas ac er a ce s, e rar e emen s w re are rom var e s ar n u s. en es ra e ave exac one ce nuc e er ro e w on ew ro e s con a n n more an one ce nuc e w en s ar n w ura ce s eas ac er a, en neere ro uce var an s ro e n. some cases, var a ons rom o sson s a s cs ma ac eve rov e en ance oa n ro e s suc a ere are more ro e s w exac one ce er ro e an ew exce ons em ro e s ro e s con a n n more an one ce. xam es ro e rar es are co ec ons ro e s a ave eren con en s, ran n rom ea s, ce s, nuc e, sma mo ecu es,, r mers, an o es. ma er ro e s ma e or er em o er vo ume ro s, w c are es ec a con em a e w e ro e s ensors. e vo ume ma ran e rom a ou a ou. e ar er ro e s ran e s ze rom rou. m cron m cron ame er, w c corres on s a ou co er nano er. owever, ro e s ma sma m crons an ar e m crons. re era, e ro e s are ess an m crons, a ou m cron a ou m crons ame er. e mos re erre s ze a ou m crons ame er co ers. e re erre ro er es exam ne ro e rar es nc u e osmo c ressure a ance, un orm s ze, an s ze ran es. e ro e s com r se w n e emu s on rar es e resen nven on ma con a ne w n mm sc e o w c ma com r se eas one uorosur ac an. some em o men s, e uorosur ac an com r se w n mm sc e uorocar on o oc co o mer cons s n one more er uor na e o e er oc s an one more o e ene co oc s. o er em o men s, e uorosur ac an r oc co o mer cons s n cen er oc cova en oun wo oc s am e n n rou s. e resence e uorosur ac an s m ar un orm s ze e ro e s e rar cr ca ma n a n e s a an n e r e ro e s an a so essen a or e su se uen use e ro e s w n e rar or e var ous o o ca an c em ca assa s escr e ere n. u s e.., a ueous u s, mm sc e o s, e c. an o er sur ac an s a ma u ze e ro e rar es e resen nven on are escr e rea er e a ere n. e resen nven on rov es emu s on rar w c ma com r se ura a ueous ro e s w n mm sc e o e.., uorocar on o w c ma

46 com r se eas one uorosur ac an, w ere n eac ro e un orm s ze an ma com r se e same a ueous u an ma com r se eren rar e emen. e resen nven on a so rov es me o or orm n e emu s on rar w c ma com r se rov n s n e a ueous u w c ma com r se eren rar e emen s, enca su a n eac rar e emen n o a ueous ro e w n mm sc e uorocar on o w c ma com r se eas one uorosur ac an, w ere n eac ro e un orm s ze an ma com r se e same a ueous u an ma com r se eren rar e emen, an oo n e a ueous ro e s w n mm sc e uorocar on o w c ma com r se eas one uorosur ac an, ere orm n emu s on rar. or exam e, one e emu s on rar, a eren es e emen s e.., ce s ea s, ma oo e s n e source con a ne e same me um. er e n a oo n, e ce s ea s are en enca su a e ro e s enera e rar ro e s w ere n eac ro e w eren e ea ce eren rar e emen. e u on e n a so u on ena es e enca su a on rocess. some em o men s, e ro e s orme w e er con a n s n e ce ea w no con a n an n,.e., em. o er em o men s, e ro e s orme w con a n mu e co es rar e emen. e ce s ea s e n enca su a e are enera var an s e same e ce ea. one exam e, e ce s ma com r se cancer ce s ssue o s, an eac ce e enca su a e screene or enom c a a a a ns eren ru era es. no er exam e a eren e ac er a eac av n eren asm s ce ere n, are enca su a e. ne exam e ac er a rar w ere eac rar e emen rows n o c ona o u a on a secre es var an enz me. ano er exam e, e emu s on rar ma com r se ura a ueous ro e s w n mm sc e uorocar on o, w ere n s n e mo ecu e ma enca su a e, suc a ere s n e mo ecu e con a ne w n ro e or ever - ro e s ro uce e..,,,,,,,,, ro e s, an n e er e ween. n e mo ecu es ma enca su a e u n e so u on con a n n e mo ecu es suc ow concen ra on a e enca su a on s n e mo ecu es ena e. one s ec c exam e, ac asm was enca su a e concen ra on a er wo ours ncu a on suc a ere was a ou one ene ro e s, w ere ro e s were ma e z er secon. orma on ese rar es re m n u ons. e resen nven on a so rov es emu s on rar w c ma com r se eas rs a ueous ro e an eas secon a ueous ro e w n uorocar on o

47 w c ma com r se eas one uorosur ac an, w ere n e eas rs an e eas secon ro e s are un orm s ze an com r se eren a ueous u an eren rar e emen. e resen nven on a so rov es me o or orm n e emu s on rar w c ma com r se rov n eas rs a ueous u w c ma com r se eas rs rar e emen s, rov n eas secon a ueous u w c ma com r se eas secon rar e emen s, enca su a n eac e emen sa eas rs rar n o eas rs a ueous ro e w n mm sc e uorocar on o w c ma com r se eas one uorosur ac an, enca su a n eac e emen sa eas secon rar n o eas secon a ueous ro e w n mm sc e uorocar on o w c ma com r se eas one uorosur ac an, w ere n e eas rs an e eas secon ro e s are un orm s ze an com r se eren a ueous u an eren rar e emen, an oo n e eas rs a ueous ro e an e eas secon a ueous ro e w n mm sc e uorocar on o w c ma com r se eas one uorosur ac an ere orm n emu s on rar. ne s e ar w reco n ze a me o s an s s ems e nven on are no m e an ar cu ar e sam e, an me o s an s s ems e nven on ma use w an e or an c, nor an c, o o ca mo ecu e see, e., a en u ca on o.. ar cu ar em o men s e sam e ma nc u e nuc e c ac ar e mo ecu es. uc e c ac mo ecu es ma s n e c er ve rom na ura occurr n sources. one em o men, nuc e c ac mo ecu es ma so a e rom oaeo ca sam e con a n n var e o er com onen s, suc ro e ns, s an em nuc e c ac s. uc e c ac ar e mo ecu es ma o a ne rom an ce u ar ma er a, o a ne rom an ma, an, ac er um, un us, an o er ce u ar or an sm. cer a n em o men s, e nuc e c ac ar e mo ecu es ma o a ne rom s n e ce. o o ca sam es or use e resen nven on ma nc u e v ra ar c es re ara ons. uc e c ac ar e mo ecu es ma o a ne rec rom or an sm rom o o ca sam e o a ne rom or an sm, e.., rom oo, ur ne, cere ros na u, sem na u, sa va, s u um, s oo an ssue. n ssue o u s ec men ma use source or nuc e c ac or use e nven on. uc e c ac ar e mo ecu es ma a so so a e rom cu ure ce s, suc r mar ce cu ure ce ne. e ce s ssues rom w c ar e nuc e c ac s are o a ne ma n ec e w v rus o er n race u ar a o en. sam e ma a so o a ex rac e rom o o ca s ec men, c rar, v ra, enom c. ssues ma res ssec e, rozen ssue, xe ssue.

48 enera, nuc e c ac ma ex rac e rom o o ca sam e var e ec n ues suc ose escr e an a s, a., o ecu ar on n : a ora or anua, o r n ar or,..,. -. uc e c ac mo ecu es ma s n e-s ran e, ou e-s ran e, ou e-s ran e w s n e-s ran e re ons or exam e, s em- an oo -s ruc ures. uc e c ac o a ne rom o o ca sam es ca ma ra men e ro uce su a e ra men s or ana s s. ar e nuc e c ac s ma ra men e s eare es re en, us n var e mec an ca, c em ca an or enz ma c me o s. ma ran om s eare v a son ca on, e.. ovar s me o, r e ex osure ase, us n m x ure one more res r c on enz mes, rans osase n c n enz me. ma ra men e r e ex osure ase, ea us ma nes um, s ear n. e ma conver e c. ra men a on em o e, e ma conver e c e ore a er ra men a on. one em o men, nuc e c ac rom o o ca sam e ra men e son ca on. ano er em o men, nuc e c ac ra men e ros ear ns rumen. enera, n v ua nuc e c ac ar e mo ecu es ma rom a ou ases a ou. uc e c ac mo ecu es ma s n e-s ran e, ou e-s ran e, ou e-s ran e w s n e-s ran e re ons or exam e, s em- an oo -s ruc ures. o o ca sam e escr e ere n ma omo en ze rac ona e e resence e er en sur ac an. e concen ra on e e er en e u er ma a ou. a ou.. e concen ra on e e er en ma amoun w ere e e er en rema ns so u e e so u on. one em o men, e concen ra on e e er en e ween. a ou. e e er en, ar cu ar m one a non ena ur n, ma ac so u ze e sam e. e er en s ma on c non on c. xam es non on c e er en s nc u e r on, suc e r on ser es r - c x, x= -, r on -, r on - x= -, on - oc ucos e, o ox e ene o ec e er, on n, oc en o e ene co, n-oc - e a- - uco ranos e e a, n- o ec - e a, ween. o e ene co sor an mono aura e, ween o e ene co sor an monoo ea e, o ocano, n- o ec e a- -ma os e, - non en o e ene co, oc ae ene co n- o ec monoe er, exae ene co mono-n- e ra ec e er, oc - e a- o uco ranos e oc o ucos e,, mu en, an o ox e ene aur e er. xam es on c e er en s an on c ca on c nc u e eox c o a e, so um o ec su a e,

49 a so use e ur ca on sc emes e resen nven on, suc a s, zw er on-, auro sarcos ne, an ce r me ammon um rom e. zw er on c rea en ma an - -c o am o ro me ammon o - - ro anesu -ona e. con em a e a so a urea ma a e w w ou ano er e er en sur ac an. s s omo en za on so u ons ma ur er con a n o er a en s, suc n a en s. xam es suc re uc n a en s nc u e o re o, mercare uc -, ano oe sa s su urous ac.,, c s e ne, c s eam ne, r car ox e os ne, ze se ec on e nuc e c ac s ma er orme remove ver s or ra men s ver on ra men s. e nuc e c ac ra men s ma ar one n o rac ons w c ma com r se es re num er ra men s us n an su a e me o nown e ar. u a e me o s m e ra men s ze eac ra men are nown e ar. var ous em o men s e nven on, e ra men s ze m e e ween a ou an a ou on er. ano er em o men, e sam e nc u es n v ua ar e ro e ns, ro e n com exes, ro e ns w rans a ona mo ca ons, an ro e n nuc e c ac com exes. ro e n ar e s nc u e e es, an a so nc u e enz mes, ormones, s ruc ura com onen s suc v ra ca s ro e ns, an an o es. ro e n ar e s ma s n e c er ve rom na ura -occurr n sources. one em o men e nven on ro e n ar e s are so a e em nuc e c ac s, an nuc e c ac s. cer a n em o men s, ro e n ar e s ma o a ne rom an ma, ac er um, un us, ce u ar or an sm, an s n e ce s. ro e n ar e s ma o a ne rec rom or an sm rom o o ca sam e o a ne rom e or an sm, nc u n o u s suc oo, ur ne, cere ros na u, sem na u, sa va, s u um, s oo an ssue. ro e n ar e s ma a so o a ne rom ce an ssue sa es an oc em ca rac ons. n v ua ro e n so a e o e e c a n. ro e n com ex nc u es wo o e e c a ns. am es ma nc u e ro e ns w os rans a ona mo ca ons nc u n u no m e os or a on, me on ne ox a on, eam a on, cos a on, u u na on, car am a on, -car ox me a on, ace a on, an me a on. ro e n nuc e c ac com exes nc u e cross- n e s a e ro e n-nuc e c ac com exes. x rac on so a on n v ua ro e ns, ro e n com exes, ro e ns w rans a ona mo ca ons, an ro e n nuc e c ac com exes er orme us n me o s nown e ar. aerom o o ca sam es con a n n var e o er com onen s nc u n s,non-

50 sur ac an s w c ma use nc u e o ox e ena e a eno s or exam e,non- e o s e nven on nvo ve orm n sam e ro e s. e ro e s are a ueous ro e s a are surroun e mm sc e carr er u. e o s orm n suc ro e s are s own or exam e n a... a en a ca on num ers,, an, one a... a. o.,, an.. a en a ca on num er, n erson a... a. o.,, an w c re ssue, an uro ean u ca on num er a n ance ec no o es nc. e con en eac w c ncor ora e re erence ere n s en re. e sam e u ma ca com r se a ueous u er so u on, suc u ra ure wa er e.., me a-o m res s v, o a ne, or exam e co umn c roma o ra, r s an u er, os a e u er sa ne ace a e u er. n u u er a s o o ca com a e w nuc e c ac mo ecu es can use. e carr er u ma nc u e one a mm sc e w e sam e u. e carr er u can non- o ar so ven, ecane e.., e ra ecane exa ecane, uorocar on o, s cone o, ner o suc rocar on, ano er o or exam e, m nera o. cer a n em o men s, e carr er u ma con a n one more a ves, suc a en s w c re uce sur ace ens ons sur ac an s. ur ac an s can nc u e ween, an, uorosur ac an s, an o er a en s a are so u e o re a ve wa er. some a ca ons, er ormance m rove a n secon sur ac an e sam e u. ur ac an s can a con ro n o m z n ro e s ze, ow an un orm, or exam e re uc n e s ear orce nee e ex ru e n ec ro e s n o n ersec n c anne. s can a ec ro e vo ume an er o c, e ra e re uenc w c ro e s rea o n o n ersec n c anne. ur ermore, e sur ac an can serve s a ze a ueous emu s ons uor na e o s rom coa esc n. cer a n em o men s, e ro e s ma surroun e sur ac an w c s a zes e ro e s re uc n e sur ace ens on e a ueous o n er ace. re erre sur ac an s a ma a e e carr er u nc u e, u are no m e o, sur ac an s suc sor an- ase car ox c ac es ers e.., e " an" sur ac an s, u a em a, nc u n sor an mono aura e an, sor an mono a m a e an, sor an monos eara e an an sor an monoo ea e an, an er uor na e o e ers e.., u on r ox,, an or. er non- m n exam es non- on c, - o ec -, an non eno s, o ox e ena e s ra c a n a co o s,

51 o ox e ena e o ox ro ene co s, o ox e ena e merca ans, on c a n car ox c ac es ers or exam e, cer an o cer es ers na ura a ac s, ro ene co, sor o, o ox e ena e sor o es ers, o ox e ene co es ers, e c. an a ano am nes e.., e ano am ne- a ac con ensa es an ne- amano roso a ac con ensa es. cer a n em o men s, e carr er u ma cause ow rou e ou e c anne a e sur ac an e carr er u coa s e c anne wa s. one em o men, e uorosur ac an can re are reac n e er our na e o e er u on r ox,, w a ueous ammon um rox e vo a e uor na e so ven. e so ven an res ua wa er an ammon a can remove w ro ar eva ora or. e sur ac an can en sso ve e..,. uor na e o e.., our ner, w c en serves e carr er u. c va on sam e u reservo rs ro uce re en ro e s now escr e. e sc ose nven on ase e conce nam c rea en e ver e.., com na or a arco n v a eman ca a. e eman ea ure ma rov e one var e ec n ca ca a es or re eas n e ver ro e s r mar ro e, escr e ere n. as ec eve o n s ev ce w e erm ne e ow ra es, c anne en s, an c anne eome r es. nce ese es n s ec ca ons are es a s e, ro e s con a n n ran om s ec e rea en com na ons can enera e eman an mer e w e reac on c am er ro e s con a n n e sam es ce s su s ra es n eres. ncor ora n ura un ue a s n o e a ona ro e s an o n n e a s so su or es ne s ec c e r mar ro e, e con ons a e r mar ro e ex ose ma enco e an recor e. or exam e, nuc e c ac a s can se uen a a e crea e se uence re ec n con ons an or er same. erna ve, e a s can a e n e en en a en e so su or. on- m n exam es nam c a e n s s em a ma use on n orma ca recor n orma on can oun rov s ona a en ca on en e om os ons an e o s or n ue a e n en s e e em er, an ovem er,. s wa, wo more ro e s ma ex ose var e eren con ons, w ere eac me ro e ex ose con on, nuc e c ac enco n e con on a e e ro e eac a e o e er un ue so su or assoc a e w e ro e suc a, even e ro e s w eren s or es are a er com ne, e

52 con ons eac e ro e s are rema n ava a e rou e eren nuc e c ac s. on- m n exam es me o s eva ua e res onse ex osure ura con ons can oun rov s ona a en ca on en e s ems an e o s or ro e a n e e em er,. ca ons e sc ose ev ce ma nc u e use or e nam c enera on mo ecu ar arco es e.., o onuc eo es, uro ores, e c. e er n e en en rom concer w e con ro e e ver var ous com oun s n eres ru s, sma mo ecu es, s, u e s, rea en s, e c.. or exam e, un ue mo ecu ar arco es can crea e one arra nozz es w e n v ua com oun s com na ons com oun s can enera e ano er nozz e arra. arco es com oun s n eres can en mer e w ce -con a n n ro e s. e ec ron c recor e orm com u er o e e assoc a e e arco e e vere w e owns ream rea en s e vere. s me o o o ma es oss e e c en screen ar e o u a on ce s or a ca ons suc s n e-ce ru screen n, con ro e er ur a on re u a or a wa s, e c. e ev ce an ec n ues e sc ose nven on ac a e e or s er orm s u es a re u re a a reso u on e s n e ce or s n e mo ecu e eve an cos e ec ve manner. sc ose em o men s rov e rou u an reso u on e ver rea en s n v ua emu s on ro e s a ma con a n ce s, nuc e c ac s, ro e ns, e c. rou e use mono s erse a ueous ro e s a are enera e one one m cro u c c wa er- n-o emu s on. ence, e nven on roves a van a eous over r or ar s s ems e n a e nam ca rac n v ua ce s an ro e rea men s com na ons ur n e c c e ex er men s. ona a van a es e sc ose nven on rov es a crea e rar emu s on ro e s eman w e ur er ca a man u a n e ro e s rou e sc ose rocess es. sc ose em o men s ma, ere, rov e nam c rac n e ro e s an crea e s or ro e e o men an a ca on s n e ce ase env ronmen. cer a n exam e em o men s, e me o s sc ose ere n ma use con uc oo e screen n suc a sc ose a n er a. o v x. o.or.. ro e enera on an e o men ro uce v a nam c n ex n s ra e an con ro e as on accor ance w sc ose em o men s e resen nven on. sc ose em o men s e m cro u c ev ce escr e ere n rov es e ca a m cro ro e s a rocesse, ana ze an sor e e c en ra e severa ousan ro e s er secon, rov n ower u a orm w c a ows ra screen n m ons s nc com oun s, o o ca ro es, ro e ns ce s e er

53 ce u ar mo e s o o ca mec an sms sease, oc em ca, armaco o ca assa s. ura o o ca assa s we o o ca s n es s are con em a e or e resen nven on. a van a eous em o men, o merase c a n reac ons are con em a e see, e.., a en u ca on o.. e o s e nven on ma use or mer n sam e u s or con uc n an e c em ca reac on an e o o ca assa. cer a n em o men s, me o s e nven on are use or mer n sam e u s or con uc n am ca on reac on ro e. m ca on re ers ro uc on a ona co es nuc e c ac se uence an enera carr e ou us n o merase c a n reac on o er ec no o es we nown e ar e.., e en ac an ve s er, r mer, a ora or anua, o r n ar or ress, a nv ew,... e am ca on reac on ma an am ca on reac on nown e ar a am es nuc e c ac mo ecu es, suc o merase c a n reac on, nes e o merase c a n reac on, o merase c a n reac on-s n e s ran con orma on o mor sm, ase c a n reac on aran : - aran e o s an ca ons : -, ase e ec on reac on aran : -, s ran s acemen am ca on an res r c on ra men s en o mor sm, ranscr on ase am ca on s s em, nuc e c ac se uence- ase am ca on, ro n c rc e am ca on, an er- ranc e ro n c rc e am ca on. cer a n em o men s, e am ca on reac on e o merase c a n reac on. o merase c a n reac on re ers me o s u s.. a. os.,, an,,, ere ncor ora e re erence or ncreas n concen ra on se men ar e se uence m x ure enom c w ou c on n ur ca on. e rocess or am n e ar e se uence nc u es n ro uc n excess o onuc eo e r mers m x ure con a n n es re ar e se uence, o owe rec se se uence erma c c n e resence o merase. e r mers are com emen ar e r res ec ve s ran s e ou e s ran e ar e se uence. e ec am ca on, r mers are annea e e r com emen ar se uence w n e ar e mo ecu e. o ow n annea n, e r mers are ex en e w o merase orm new a r com emen ar s ran s. e s e s ena ura on, r mer annea n an o merase ex ens on ma re ea e man mes.e., ena ura on, annea n an ex ens on cons u e one c c e ere ma numerous c c es o a n concen ra on am e se men es re ar e se uence. e en e

54 am e se men e es re ar e se uence e erm ne re a ve os ons e r mers w res ec eac o er, an ere ore, s en con ro a e arame er. e o s or er orm n ro e s are s own or exam e n a... a en a ca on num ers,, an, n erson a... a. o.,, an w c re ssue, an uro ean u ca on num er a n ance ec no o es nc. e con en eac w c ncor ora e re erence ere n s en re. e rs sam e u con a ns nuc e c ac em a es. ro e s e rs sam e u are orme escr e a ove. ose ro e s w nc u e e nuc e c ac em a es. cer a n em o men s, e ro e s w nc u e on s n e nuc e c ac em a e, an us a ma con uc e. e secon sam e u con a ns rea en s or e reac on. uc rea en s enera nc u e a o merase, eox nuc eo es e an ma nes um c or e, an orwar an reverse r mers, a sus en e w n a ueous u er. e secon u a so nc u es e ec a a e e ro es or e ec on e am e ar e nuc e c ac, e e a s w c are scusse e ow. s e ar on n e rea en s e ween e wo sam e u s no e on oss. cer a n em o men s, e rs sam e u w nc u e some a e rea en s necessar or e w ereas e secon sam e u w con a n e a ance e rea en s necessar or e o e er w e e ec on ro es. r mers ma re are var e me o s nc u n u no m e c on n a ro r a e se uences an rec c em ca s n es s us n me o s we nown e ar aran a., e o s nz mo., : rown a., e o s nz mo., :. r mers ma a so o a ne rom commerc a sources suc eron ec no o es, mers am armac a o ec, ma, an e ec no o es. e r mers ma ave en ca me n em era ure. e en s e r mers ma ex en e s or ene e en e en ro uce r mers w es re me n em era ures. so, e annea n os on eac r mer a r ma es ne suc a e se uence an, en e r mer a rs e e es re me n em era ure. e s m es e ua on or e erm n n e me n em era ure r mers sma er an ase a rs e a ace u e =. om u er ro rams ma a so use es n r mers, nc u n u no m e rra es ner o ware rra nc., onuc eo e ro e e uence es n o ware or ene c na s s m us ca o., e r mer, an s s rom ac o ware n neer n. e me n annea n em era ure

55 eac r mer ca cu a e us n so ware ro rams suc o es n, ava a e rom nv ro en or. ro e con a n n e nuc e c ac en cause mer e w e rea en s e secon u accor n me o s e nven on escr e a ove, ro uc n ro e a nc u es a o merase, eox nuc eo es e an ma nes um c or e, orwar an reverse r mers, e ec a a e e ro es, an e ar e nuc e c ac. nce m xe ro e s ave een ro uce, e ro e s are erma c c e, resu n am ca on e ar e nuc e c ac eac ro e. cer a n em o men s, e ro e s are owe rou c anne ser en ne a e ween ea n an coo n nes am e nuc e c ac e ro e. e w an e e c anne ma a us e se e res ence me eac em era ure, w c ma con ro e an w ere e ween ess an secon an m nu es. cer a n em o men s, e ree em era ure zones are use or e am ca on reac on. e ree em era ure zones are con ro e resu ena ura on ou e s ran e nuc e c ac em era ure zone, annea n r mers ow em era ure zones, an am ca on s n e s ran e nuc e c ac ro uce ou e s ran e nuc e c ac s n erme a e em era ure zones. e em era ures w n ese zones a w n ran es we nown e ar or con uc n reac ons. ee or exam e, am roo a. o ecu ar on n, a ora or anua, r e on, o r n ar or a ora or ress, o r n ar or,..,. cer a n em o men s, e ree em era ure zones are con ro e ave em era ures o ows:,,. e re are sam e ro e s ow rou e c anne con ro e ra e. e sam e ro e s rs ass e n a ena ura on zone e ore erma c c n. e n a re ea ex en e zone ensure a nuc e c ac s w n e sam e ro e ave ena ure success u e ore erma c c n. e re u remen or re ea zone an e en ena ura on me re u re e en en e c em s r e n use e reac on. e sam es ass n o e em era ure zone, a rox ma e., w ere e sam e rs se ara e n o s n e s ran e rocess ca e ena ura on. e sam e en ows e ow em era ure, a rox ma e., w ere e r za on rocess a es ace, ur n w c e r mers annea e com emen ar se uences e sam e. na, e sam e ows rou e r me um em era ure, a rox ma e, e o merase

56 rocess occurs w en e r mers are ex en e a on e s n e s ran w ermos a e enz me. e nuc e c ac s un er o e same erma c c n an c em ca reac on e ro e s ass rou eac erma c c e e ow rou e c anne. e o a num er c c es e ev ce eas a ere ex ens on erma zones. e sam e un er oes e same erma c c n an c em ca reac on asses rou am ca on c c es e com e e erma ev ce. o er em o men s, e em era ure zones are con ro e ac eve wo n v ua em era ure zones or reac on. cer a n em o men s, e wo em era ure zones are con ro e ave em era ures o ows: an. e sam e ro e o ona ows rou n a re ea zone e ore en er n erma c c n. e re ea zone ma m or an or some c em s r or ac va on an a so ensure a ou e s ran e nuc e c ac e ro e s u ena ure e ore e erma c c n reac on e ns. exem ar em o men, e re ea we en resu s a rox ma e m nu es re ea e ro e s e er em era ure. e sam e ro e con nues n o e em era ure zone, a rox ma e, w ere e sam e rs se ara e n o s n e s ran e rocess ca e ena ura on. e sam e en ows rou e ev ce e ow em era ure zone, a rox ma e., w ere e r za on rocess a es ace, ur n w c e r mers annea e com emen ar se uences e sam e. na e o merase rocess occurs w en e r mers are ex en e a on e s n e s ran w ermos a e enz me. e sam e un er oes e same erma c c n an c em ca reac on asses rou eac erma c c e e com e e ev ce. e o a num er c c es e ev ce eas a ere ex ens on oc en an u n. er am ca on, ro e s ma owe e ec on mo u e or e ec on am ca on ro uc s. e ro e s ma n v ua ana ze an e ec e us n an me o s nown e ar, suc e ec n or e resence amoun re or er. enera, e e ec on mo u e commun ca on w one more e ec on a ara uses. e e ec on a ara uses ma o ca e ec r ca e ec ors com na ons ereo. xam es su a e e ec on a ara uses nc u e o ca wave u es, m crosco es, o es, s mu a n ev ces, e.., asers, o o mu er u es, an rocessors e.., com u ers an so ware, an com na ons ereo, w c coo era e e ec s na re resen a ve c arac er s c, mar er, re or er, an e erm ne an rec e measuremen e sor n ac on sor n mo u e. ur er escr on e ec on

57 mo u es an me o s e ec n am ca on ro uc s ro e s are s own n a... a en a ca on num ers,, an an uro ean u ca on num er a n ance ec no o es nc. ano er em o men, exam es assa s are assa s see, e.., a en u ca on o.. e resen nven on rov es ano er emu s on rar w c ma com r se ura a ueous ro e s w n mm sc e uorocar on o w c ma com r se eas one uorosur ac an, w ere n eac ro e un orm s ze an ma com r se eas rs an o, an s n e e emen n e eas secon an o, w ere n sa rs an secon an o es are eren. one exam e, eac rar e emen ma com r se eren ea, w ere n eac ea a ac e num er an o es an e ea enca su a e w n ro e a con a ns eren an o so u on. ese an o es ma en a owe orm " san w c es," w c ma was e an re are or assa. ur er, ese con en s e ro e s ma a ere s ec c or e an o con a ne ere n max m ze e resu s e assa. ano er em o men, s n e-ce assa s are a so con em a e ar e resen nven on see, e.., an a., om cro u cs or overv ew a ca ons m cro u cs assa n v ua ce s. s n e-ce assa ma con em a e ex er men a uan es unc on ro er n v ua ce w en e n erac ons a ce w s env ronmen ma con ro e rec se ma so a e rom e unc on ro er un er exam na on. e researc an eve o men s n e-ce assa s ar e re ca e e no on a ene c var a on causes sease an a sma su o u a ons ce s re resen e or n e sease. e o s assa n com oun s secre e rom ce s, su ce u ar com onen s, ce -ce ce - ru n erac ons we me o s a ern n n v ua ce s are a so con em a e w n e resen nven on o er em o men s, c em ca ro o n an s n e c c em ca reac ons are a so con em a e w n e me o s e nven on. cer a n em o men s, nuc e c ac s are a e e w nuc eos e ana o ue. e nuc eos e ana o ue ma an nuc eos e ana o ue nown e ar eve o e a er e n e resen nven on a ncor ora e n o re ca e an can e ec a e a e. e a e ma ncor ora e n o e nuc eos e ana o ue ma nc u e a e n s e a er ncor ora on n o w e ec a e a e. re erre em o men s,

58 e a e uorescen a e. cer a n em o men s, e nuc eos e ana o ue ma -e n - - eox ur ne r - romo- '- eox ur ne. one em o men e nven on, e me o com r ses o a n n eas one sec on rom one more ssue sam es. n su a e ssue sam e can use e me o s escr e ere n. or exam e, e ssue can e e um, musc e, or an ssue, nerve ssue, umor ssue, an com na ons ereo. am es ssue can o a ne an s an ar means e.., o s, core unc ure, ssec on, an e e, w a rec a e erson s e ar. eas one sec on ma a e e w s o o ca s a n, ro uce s o o ca s a ne sec on. use e nven on escr e ere n, s o o ca s a ns can an s an ar s a n a rec a e e ar, nc u n u no m e o, a c an ue, uc s n, aema ox n an eos n, asson r c rome, o u ne ue, r 's emsa s a n, an com na ons ereo. w a rec a e erson s e ar, ra ona s o o ca s a ns are no uorescen. eas one o er sec on ma a e e w eas one uorescen a e e rea en ro uce uorescen a e e sec on. use e nven on escr e ere n, e ane uorescen a e e rea en s com r ses num er rea en s, suc uorescen a e e an o es, uorescen a e e e es, uorescen a e e o e es, uorescen a e e a amers, uorescen a e e o onuc eo es e.. nuc e c ac ro es,,, c,, an e e, uorescen a e e c em ca s an uorescen c em ca s e.., oec s, ro um o e, ra -, e e, uorescen a e e a o n, an com na ons ereo. ac uorescen a e e rea en s ec c or eas one omar er. use ere n, omar er mo ecu e w c rov es measure ce u ar an or ssue unc on. or exam e, an w ou m a on, omar er can e measure rece or ex ress on eve s, e.., es ro en rece or ex ress on eve s, er neu ex ress on ranscr on ac or ac va on oca on amoun ac v ro e n, o nuc eo e, or ane e, an e e e os or a on s a us ro e n, e c. one em o men, omar er nuc e c ac e..,,, nc u n m cro s, sn s, m, r, e c., rece or, ce mem rane an en, n race u ar an en, an ex race u ar an en, s na n mo ecu e, ro e n, an e e. one em o men e nven on, ane uorescen a e e rea en s e ec s eas a ou our eren omar ers. ano er em o men e nven on, ane uorescen a e e rea en s e ec s eas a ou our a ou s x, a ou en, a ou we ve eren omar ers more. ur er em o men, eac uorescen a e e

59 rea en as eren uorescen ro er es, w c are su c en s n u s e eren uorescen a e e rea en s e ane. s n e omar er can rov e rea -ou more an one ea ure. or exam e, oec s e e ec s, w c exam e omar er. num er ea ures can en e e oec s e e ssue sam e suc nuc eus s ze, ce c c e s a e, num er nuc e, resence a o o c nuc e, e c. one em o men e nven on, e ma n roce ures are au oma e. one em o men e nven on, e one more ssue sam es are so a e rom one more an ma s. or exam e, one em o men, e one more an ma s are one more ro en s, re era mouse. e ssue ma so a e rom uman su ec. cer a n em o men s ssues are so a e os mor em. ar cu ar em o men, one more ssue sam es are so a e rom an ma one more me o n s. e o s ssec n ssues rom an or an sm are we nown e ar. ne me o a ma u ze accor n e resen nven on ma m cro ssec on. aser a ure cro ssec on ena es se ara on c us ers ce s even n v ua ce s n eres rom ac roun m ons o er ce s. e co ec e ce s can rec v sua ze ver e r en an ur. use se ec sma c us ers ce s n eres rom rozen sec ons ssue em e n em rans er m, e.., ermo as c o mer. exam e su a e ermo as c o mer e ene v n ace a e. e enera me o s are we nown. ee, e..,.. a. os.,,,, an,, we uarez- u an a., " aser a ure cro ssec on n e e s rom om ex ssues," o ec n ues, o., a es - mone a., " aser-ca ure m cro ssec on: o en n e m crosco c ron er mo ecu ar ana s s,", o., a es - an onner a., " aser a ure cro ssec on: o ecu ar na s s ssue," c ence, o., a es -. rocess w c ce s an or ons o o ca ssue sam es are ac u re rec rom ssue sec ons moun e ass s es o er so sur aces. nce e ce s ssue or ons n eres ssue ar e s are oca e e sam e, aser ocuse over e ssue ar e s. en e aser re, e n- m oca e rec a ove e ssue ar e s me s, ows own an a eres e ssue ar e s. e ssue ar e s are now s a ze an rea or mo ecu ar ana s s. e resen ma a so er orme ssue sam es so a e rom rans en c an ma s, suc m ce. e an ma ma ex ress enome e n s s em suc escr e

60 n v vo n erro a on ene unc on e mamma an ra n us n - as w ec., a., a o ec no c.. e an ma ma xeno ra. eno rans an a on umor ce s n o mmunocom rom se m ce researc ec n ue re uen use cnca rom umor. e ssue ma a e e w nuc eos e ana o ue or er so a e ce s eve o men a s a e. e rac ce e resen nven on em o s, un ess o erw se n ca e, conven ona ec n ues mmuno o, oc em s r, c em s r, mo ecu ar o o, m cro o o, ce o o, enom cs an recom nan, w c are w n e s e ar. ee am roo, r sc an an a s, :, n e on. usu e, a. e s., e ser es ca em c ress, nc. :.. ac erson,.. ames an.. a or e s., ar ow an ane, e s.,, an.. res ne, e.. e rac ce e resen nven on em o s, un ess o erw se n ca e, onco o researc. e ssue ma ex ress rans ene or so a n ssue s ec care- conven ona ec n ues or enera on ene ca mo e m ce. ee ar en o er an an van eursen,, n e on. ou e resen nven on an s a van a es ave een escr e e a, s ou un ers oo a var ous c an es, su s u ons an a era ons can ma e ere n w ou e ar n rom e s r an sco e e nven on e ne e a en e c a ms. e resen nven on w ur er us ra e e o ow n xam es w c are ven or us ra on ur oses on an are no n en e m e nven on an wa. xam xam e es can s ave eve o e me o s er orm n - rou u sn e- nuceus. se so a on an - e me o com a e w res, rozen, xe ssue uc- e un orm s a e an xa on e so a e nuc e. com ne w nuc e a e n. ena es enr c men rare ce o u a ons uorescen -ac va e ce sor n. e me o was ur er eve o e or em ora ana s s v n ce s a on un ase a e n w -e n - - eox ur ne, w c ncor ora e

61 n o e v n ce s, an us n c - uorescen a e so a e a e e nuc e, w c can rea ca ure. v-se. ar er s u es ave s own e eas s n e neurona nuc e -se-, owever, was rev ous unc ear w e er e e an com ex nuc ear m cou e ec ve use or sens ve c ass ca on ce es an s a es e ar e sca e. ur ermore, ven e re a ve ow o a amoun an non-un orm s r u on neurons nuc e, soma, axons, an en r es, ana s s nuc e can n ro uce ases. can s us rs es e nuc e - e uc- e u. om ar n ro es u ssue an o u a ons nuc e rom e ocam us en a e rus s owe remar a e a reemen, w s m ar com ex an ro es., a reemen w e rev ous o serva ons. eren a ex ress on ana s s s ows a nuc ear enr c es or on non-co n s.. us, nuc ear con a ns muc n orma on ssue, su es n nuc ear - e oes no n ro uce su s an a o o ca ases. ex, can s ana ze, s n e nuc e rom our ocam a ana om ca su -re ons,, an m cro ssec e rom a u m ce, nc u n ene ca a e e an sor e er c neurons nuc e a are ow a un ance ~ o a neurona o u a on,.. uc- e e ec e, ex resse enes er nuc eus avera e. -, w com ara e ua me r cs s n e-ce non-neuron - e rar es. an e er rar com ex. - o avera e com are u s e s n e neuron - e a a,, across w e ran e ex ress on eve s.,.. e ran e ranscr s e ec e was s n can m rove com are a rev ous ana ze s n e nuc e wo nuc e,.. na, e com ex uc- e rar es were s m ar oun mon, a u mon s, an o ears m ce., emons ra n ro us ness across an ma a es. us, uc- e enera e ua a a, excee n e sens v curren s n e neuron -se. xam e e resen nven on a so rov es or nove me o s ana ze e uc- e a a an enera e reso u on ma s see ma er a s an me o s. uc- e ana s s sens ve en e o ma or ce es an re ne su - es. us er ana s s uc- e a a revea e seven ma or c us ers ce s w s nc ene ex ress on a erns. -,. an. a c ear corres on nown ce es an ma or ana om ca s nc ons e ocam us. us er en es were cons s en w our m cro ssec on sc eme, an e r ene ex ress on a erns o a a ree w en ra n as a a

62 new c us er n a or m, c us er n oc as c e or m e n.-, en,.. era ve re-c us er n e a nuc e c us er... ve nown a ce su - es, an avera e ex ress ons across eac we -corre a e w u s e o u a on - e a a.. can s ca ure ner s nc ons e ween c ose re a e ce es us n w c m rove u on curren me o s.. e ana s s ar one e er c neurons n o e su -c us ers., eac w un ue ex ress on n v ua a rs canon ca n erneuron mar er enes, suc va an r a.. can s va a e e ex ress on a erns er c mar ers ou e uorescen s u r za on.,.. can s ur er c arac er ze e su -c us ers eren a ene ex ress on ana s s, revea n or exam e a e ca c um c anne acna s ec ca ex resse va s os ve er c neurons. an a e. uc- e a so s n u s e e ween s a a su -re ons w ver en ranscr ona ro es. ana s s uc e a a ar one u ama er c ce s rom,, an n o an su -c us ers, res ec ve. an.. na s s su -c us er s ec c ene ex ress on e severa nown an mar enes a su- cuserrecovere ex s a a res r c e ex ress on a ers su -re ons e ocam us, n ca n corres on ence e ween ocam a su -re ons an su -c us ers u ama er c nuc e. cusers,, an s nc s a a su -re ons. an.,,., mu e su -re ons were ass ne eren, e ar a over a n, se s n ca n ra ua rans on ranscr ona ro es e ween ne or n ocam a su -re ons.. er su -re ons were ass ne s n e su -c us er ar cu ar, rare se s arse neurons e orsa a era ou s r s e.. va a e our ma n, can s se ec e enes a were no use e s a a ma n, an con rme e r re c e ex ress on a erns su -re ons e su- cusers,o a can s en use e s a a ex ress on a erns ese an mar enes masu- neuron - e re or e wo ce c us ers a no ma c s a a os on., w ereas our s a a ma n uc- e a a corres on s con nua ranscr ona rans ons w n an re ons, a n e row n ev ence, a ce u ar vers no a wa s ar one n o scre e su - es. can s en e mar er enes a are s ec ca assoc a e w ce e an or os on a es -. or exam e, en, w c enco es o o neuro e e ocam us us n e en a ase. an.. rev ous s u es us n sne-

63 ex race u ar s ace, an s s na n ma no re u re s na c connec on. us, ece- n e a n, an s rece or r, were se ec ve ex resse mu ua exc us ve su -c us ers ce s.. can s va a e e mu ua exc us ve ex ress on a ern en an r er c neurons an e r s a a ex ress on a ern w n e ocam us,. -. ranu e neurons, can s oun mu ua exc us ve ex ress on en sma su se ce s. an c neuro e e o ec s o n n a o ers, w c can s va a e uan a ve.. rev ous wor s owe a n e a n secre e e e s ec c ex ress on en an r o n s u a ve ce es an s a a os ons nvo ve e n e a n s na n w n e ocam a c rcu r. xam e can s nex com ne uc- e w a e n v n ce s, me o can s ca v- e.. con ras common use ene c a e n ec n ues,,, w c m m e s ec c ce es an re u res ce es eve o men a s a e mar er enes,,, a s new s n es ze v n ce s ven me w n ow, a ow n or un ase so a on nuc e neura s em ce s an e r ro en w em ora reso u on. s u ranscr ona nam cs ur n a u neuro enes s e, one e canon ca neuro en c s es e mamma an, can s use v- e so a e nuc e an a s a er ce v s on, re resen n neura recursor ce s, neuro as s, an mma ure neurona s a es a u neuro enes s, res ec ve.,.. v- e enr c e or roa ran e new orn ce s.. x ress on s a e-s ec c mar er enes con rme a v- e ca ure ce s s nc s a es: - a a e e nuc e ex resse r omes an neuro as ox mar ers, w ereas - a an - a nuc e ex resse mma ure neurona mar ers ox an cx.. no e, cx common use mar er ene or mma ure neurons was ex resse a ma ure er c neurons e ocam us., n e m s us n s n e mar er enes en ce es. us er n ana s s neurona nea e nuc e ace e new orn neurons con nuous ra ec or. e or er nuc e a on e ra ec or ma c e e a e n me, rom - a - a a e e nuc e, w ar a over a, an ew nuc e rom our un ase surve nuc e s rea rou ou.. x ress on a erns nown neuro enes s enes a on e ra ec or reca u a e e r nown nam cs, an correc ca ure e measure ex ress on nuc e n erme a e me o n a

64 os n ec on., n ca n a e ra ec or n ee ca ure e ma ura on rocess. ur er c arac er ze e ranscr ona rans ons new orn neurons, can s use en enes w nam c ex ress on a erns a on e neuro enes s ra ec or., c us ere enes e r ex ress on a erns, an es e or enr c e ene c a wa s eac c us er. can s oun wo ma or coor na e ranscr ona sw c es, nvo v n un re s enes an a n n w e nown rans ons rom, rou neuro as s, mma ure neurons: rom ro era on ce -c c e ex neurona eren a on cons s en w rev ous re or s, an rom eren a on neurona ma ura on.. can s en e ranscr on ac ors s an c roma n re u a ors w ose ex ress on coor na e w ese wo ranscr ona sw c es.. or e o com om ex rc, can s o serve ex ress on sw c e ween z ex resse s cons s en w rev ous re or s an s ara o z. or e mamma an com ex, can s o serve ex ress on sw c c a a a s ara o c a an a e n uc on com onen s e.. marca,.,.. ese ex ress on a erns are cons s en w s n e ce - e mouse s an uman s.,.. v- e rov es un ue o or un ro e e ranscr ona ro ram un er n neurona ma ura on. can s oun eren a ex resse enes e ween mma ure an ma ure ranu e neurons - es -va ue<.., an eren a ex resse s ce so orms, enr c e or ex ec e mo ecu ar a wa s -,. vaue<., suc sema or n s na n. an me a o sm, su or n our ene s na ures. mon e eren a ex resse enes can s oun e c or e o ass um s m or er cc, w c vo a or e sw c rom exc a on n on ur n neurona ma ura on, se ec ve ex resse ma ure neurons rev ous s own. n eres n, mma ure neurons ex ress enes or o ro uc on one wo s n e ase enes, a, s own an rans or a on a,., es e ma ur n r mar u ama er c neurons. v ence rom verse mamma an s s ems su es s a a u neuro o enes s occurs mu e non-canon ca re ons e a u. owever, ra ona me o s, suc, are m e e r a en an u c arac er ze rare new orn ce s. ar cu ar, con ra c n ev ence ew mar er enes su es s a ro en ors e a u s na cor ve r se e er on a ce s o a

65 avenues e s u neurona vers an rare nam c rocesses e a u.uc- ce s an neurons. s s ema ca nves a e neuro o enes s e a u, can s a e v- e an oun c ear s na ure or v n ce s a s a er a e n.. us er n ana s s revea e verse o u a on new orn ce s, w c e ma or re resen e o o en roc e recursor ce s s ex ress n ox, an e secon ar es o u a on re resen e mma ure neurons ex ress n ox. -,.. o e, e non- a e e o u a on can s oun ma n ma ure neurons an a w on s an mma ure neurons, emons ra n e nee or v- e ca ure ese rare ce es. new orn neurons can s e ec e ex resse e rocess n enes a an a, su es n a new orn neurons e are er c su or n rev ous o serva ons,.. om ar son mma ure an ma ure neurons o e an e revea e a ce s c us er r mar ma ura on s a e an secon ar re on., emons ra n ene c s m ar es e ween mma ure neurons n e en en e r or n w n e. owever, ocus n mma ure neurons can s en e eren a ex resse enes. s ec c e e.. rox an e e.. ex, res ec ve. ar cu ar, can s oun ree ranscr on ac ors, x, e s, an x co-ex resse s ec ca e u no mma ure neurons. rev ous re or s s owe a x, e s, an x su er- am ac ors n erac an romo e a u neuro enes s e su ven r cu ar zone o ac or u an o am ner c a e s ec ca on our a a su es a ese ac ors ma a so a re u a or ro e a u neuro enes s e. a en o e er, e com ar son s na ures new orn neurons e an su es s a common mo ecu ar a wa s coo era e w ce e-s ec c a e s ec n ac ors me a e a u neuro enes s across eren ra n re ons. summar, can s ave s own ow uc- e an v- e o en new e overcomes e ars ssoc a on nee e or s n e ce - e, e re a ns r c n orma on re u re ma e ne s nc ons e ween ce es an s a es. om ne w n ra-nuc ear a n, our nuc e ro n me o ena es e s u rare ce o u a ons, one v- e ca ure ro era n ce s. or ncrease sens v, uc v- e can n e ra e w o er ec n ues, or exam e, n e ra on w ro e - ase m cro u cs ma e ncrease rou u, an e use a erna ve a e n a roac es suc mmunos a n n ranscr on ac ors recen u s e uorescen as a n v n ce s ma roa en e ran e ce es oss e or nves a on. v- e s a c ear en an c arac er ze rare ce s e s na cor s ows s

66 s n can m rove sens v com are ra ona me o s. uc- e an v- e can rea a e verse o o ca s s ems, an ma es ec a e u or s u n ranscr ona nam cs, e a n ra n, xe an rozen ssue nc u n os -mor em o s sam es arc ve sam es, an me-sens ve sam es suc uman o s es. vera, our me o s w e overcome roa c a en es no on neurosc ence, u man o er o o ca s s ems we. xam e e o or se uenc n rom ousan s nuc e. ro -se as rev ous een eve o e or enera n s n e ce rar es. e ma or a van a es are s ee, num ers an cos : can s can enera e rar es rom aroun, ce s er a o a cos. e ce num er eas rea er an was oss e w rev ous me o s, an e cos er rar a ou ower an a rev ous me o s. e sa van a es nc u e non- o o ca var a on a ar ses rom oss en r es an axons an " ea a e" c o asm w en ese rocesses are s eare. or uc-se, a van a es nc u e ncrease s ca s a an s ruc ura omo ene. a on, nuc ear s are enr c e or recen ranscr e enes, w c ac a es e ec on ranscr ona c an es o ow n s mu us. e curren raw ac a e num er nuc e an can ro e m e. can s ere ore eve o e r me o, ronc-se, a com nes e s ren s s wo aren s. e ro -se me o acos o a., uses m cro u c ev ce co- encasuae n v ua ce s reverse emu s on a ueous ro e s o me um o e er w one un ue arco e m -ca ure ea. e o onuc eo es e ea are eac com r se our ar s: cons an se uence en ca a r mers or use r m n s e or an se uenc n ce arco e a e same across a e r mers e sur ace an one ea, u eren rom e ce arco es a o er ea s ran om se uence a ena es rea s rom e same m ranscr en e com u a ona an o o se uence or ca ur n o a en a e m s. nce e ce an ea are co-enca su a e, e ce ses an s m ca ure e ea. e emu s on en ro en, an e m s are reverse- ranscr e, am e, an se uence s n e reac on. e arco es are use correc or am ca on as an n er eac ranscr s ce or n. can s use ro -se ro e, s n e ce s rom e mouse re na, w c were c us ere unsu erv se me o n o ce es. e c us ers nc u e a ma or ce c asses an, or severa c asses, mu e ce es w n

67 severa e c asses. rom acas o a.,. e ana s s a so re c e mar ers new es a can s va a e mmuno s oc em ca. can s e eve a c ass ca on was ncom e e ecause - re na ce s are ro o orece ors, num ers e ce s e mos e ero eneous c asses o ar, amacr ne an re na an on ce s was m e or exam e ecause an on ce s com r se < a re na ce s, ess an ce s are ex ec e amon, ana ze ce s, oo ew ma e ner ro- e. s nc ons. can s ave ere ore e un ur n ese c asses r or can s recen ro e, o ar ce s, an ave een a e ou e e num er es e n a a ase. ecen s u es emons ra e e eas se uenc n re-m s rom so a e nuc e e ner a., enr a.,. can s ave now a a e ese me o s or o u - en an rec e s n e-nuc e m -se n ac nuc e. ur me o ro us ro uces rar es rom s n e nuc e e a u mamma an ra n. e m rove rar es, cons s en e ec, -, enes er ce, w e re uc n e re u re se uenc n e. can s eve o e an a e uc- e e mouse ocam us. can s se ec ve a e neurona nuc e n romo er an ssec e severa ocam a re ons,, en a e rus. ocus n e, can s re are uc- e rar es rom an ma s ~ nuc e ass n er. can s eve o e new me o s or norma za on s n e ce s a a an c us er n ce es com a e w uc- e a a. can s s owe a uc- e can c ass a vs. neurons, n or vs. exc a or neurons, an neurons rom eren re ons.. ome e eren a ex resse enes were con rme ava a e a a e en ra n as. os exc n, uc- e s ows a n or er c neurons e ave mo ecu ar ro es c arac er s c new orn neurons, cons s en w e ea a -re a e enz mes are rans en ex resse ur n neurona eve o men. can s a so oun wo new ce es s a es amon neurons, w c were e eve omo eneous can s are now va a n s w ro e n s a n n. na, can s re-assem e e ranscr ome rom o u a on rar es an s ow a our o nuc ear s are s m ar c o asm c s s ruc ure ar e s ce, u a so revea new s ce so orms an o en a nc s. can s eve o e new m cro u c ev ces an ro oco s a a ow ro -se ana s s ousan s so a e nuc e ronc- e.,,. ur ermore, can s ave recen ma e m or an ro ress w reverse emu s on ev ces use or o er nuc e - ase mo ecu ar o o a ca ons, suc ro e vers on s n e-ce

68 use ronc- e e ocam a o o ca s s em an com are e ava a e uc- - e. eve o ronc- e can s com ne e nuc e re ara on ro oco uc- e, new ev ce com a e w nuc e se ara on, an ro - e rea en s arco e ea s, mo ecu ar o o ro oco s, s s u ers or e n- ro an su se uen ases e ro oco. r e, uc- e, can s re our recen u s e we c a., ro oco s or ua enera on nuc e sus ens ons rom mouse ocam us. n e uc- e, w ere can s nex sor s n e nuc e us n, ronc- e can s use new m cro u cs ev ce, o ow n e es n r nc es ro - e, u o m ze or e s ze an ro er es nuc e. e nuc e are se ro s, an e r m ca ure e ro - e ea s. o a, ven e sma er uan m nuc e, ensur n e c en ca ure e. com emen ar mo a e n a., as onna er ca ure u ower rou u an ro - e. na, can s es or cros- conam ue s c rom e se c o asms ea a e rom nuc e us n e cross-s ec es con ro s eve o e or ro - e acos o a.,. uc e can a so sor e rou r or ro - e enca su a on. can s can a so use ore- oc n o mers ca e o oxamers, suc - an - en u a a.,. can s can e enc mar n a a. can s can a so enera e uc- e an ronc- e a a rom e re na, emons ra n s enera. xam e scusss on can s c us ere scor n enes n o coex resse ene s na ures us n cross corre a on w e a n n o accoun e rox m ce s ex ress n ese enes. can s oun wo s na ures w o os n ex ress on a erns across e ranu e ce s. e ce s s an con nuous s ec rum s a es or e ex ress on ese wo mo u es., w wo neuro e e enes en re roen e a n an c o ec s o n n ex resse ar e mu ua exc us ve ce s an ce s, res ec ve. can s va a e s ex ress on a ern us n an ou e-. a ona s n e nuc e rom m cro ssec on s ows a a u wo ex ress e er en c, u no o, : ra o, cons s en w e uc- e resu.. s n e mo ecu e ou e-, wo mem ers e en mo u e en an o a s ow overa co-ex ress on e same ce s., an e r ex ress on mar s ce s s arse sca ere rou ou e en re. na, e enes a are eren a ex resse e ween e en an c mo u e ex ress n ce s - es, -va ue.,

69 are enr c e or emo ona ac v re a e a wa s an se zures -va ue., er eome r c es. mon e n erre common u s ream re u a ors e o s are severa ac v e en en ac ors re, un an n cons s en w e nown re u a ors en e ra n. s su es s nove s a e ranu e ce s ex ress n s nc s na ures re u a e neurona ac v res onses. a er a s n e o s asm an v rus ro uc on or so a on er c neurons. - cons ruc was enerous ro. orman o um a n vers, nver e n o - a o ene, us n sc an co res r c on s es, an was remove us n a res r c on s es. - re -a - o- - was o a ne rom ene. e n - o - - was escr e. oncen ra e a eno-assoc a e v rus an ow er ar c es were ro uce an ere escr e rev ous. ereo ac c n ec on n o e mouse ra n. ereo ac c n ec ons were a rove e omm ee n ma are. - wee o ma e v - re m ce c a m cre ow, e ac son a ora or, oss e e a : - were anaes e ze n ra er onea.. n ec on m e am ne an m az ne an re-em ve ana es a was ven u renex, m,... er m a - o was n ec e n o orsa an or ven ra ocam us. e o ow n s ereo ac c coor na es were use : orsa en a e rus an er or os er or: -. me o a era :. orsa ven ra : -., ven ra en a e rus an er or os er or: -. me o a era :.. orsa ven ra : -, orsa an er or os er or: -. me o a era :. orsa ven ra :- an ven ra an er or os er or: -. me o a era :. orsa ven ra : -.. er eac n ec on, e e e was e ace or m nu es r or re rac on reven ea a e. na, e nc s on was su ure an os o era ve ana es cs e ox cam, - m were a m n s ere or ree a s o ow n sur er. n ma wor s a emen. an ma wor was er orme un er e u e nes v s on om ara ve e c ne, w ro oco s - -, - - -,- - - an - - a rove assac use s ns u e ec no o omm ee or n ma are, an were cons s en w e u e or are an se

70 a ora or n ma s, a ona esearc ounc, ns u ona an ma we are assurance no ose e am ne az ne wee s os v ra n ec on, an ranscar a er use w o owe. a a sec ons were cu us n v ra ome e ca, an sec ons were o e or m n so um c ra e u er r -so um c ra e e ra e,. ween,. an coo e own room em era ure or m n. ra n sec ons were oc e norma oa serum e na n ec no o, an on e serum ma,,. r on- or an s a ne w c c en an - ves a s, -, : an mouse an - arva um n ma,, :. an. over n ec ons were was e mes an s a ne w secon ar an o es exa uor an, : or er was n w mes, sec ons were moun e us n ar e oun n e um w ec or a ora or es, - an ma e us n con oca m crosco e ss, x ma er, en o ware. or ss s a n n, m ce were er use w an. ra n sam es were e ra e an ara n em e e an m sa a sec ons were cu. ss s a n n was er orme escr e e sew ere. ma es were a en w e ss m crosco e an x o am m camera.

71 uc- e. ssec on mouse ocam a su re ons, nuc e so a on an sor n res ssec e mouse ra n sam es were ace ce co an e co ur n m cro ssec on. cro ssec ons en a e rus, an re ons were er orme un er s ereom crosco e escr e e sew ere. ssec e su re ons were ace n o ce-co a er m on, a er, an s ore overn. orac c s na cor n ec e m ce were ssec e ceco an xe a er overn. en sam es were rocesse or nuc e so a on mme a e s ore - uc e were so a e sucrose ra en cen r u a on escr e w wo mo ca ons: se n or on ec, ecom nan onuc ease n or,, un s was a e e resus ens on u er na, an nuc e were ere rou m ce s ra ner a con, e ore sor n. uc e were a e e w ru e ermo s er c en c, ran e c e u a n, - a e e resus ens on u er concen ra on :. uc e were e ce un sor n us n uorescence c va e e or n arvar n vers, auer ore ac, ec man ou er o o s r os e or er n o we a es con a n n s s u er a en, a e w - erca oe ano. a n was se,, an uorescen c anne s nc u e on u u nuc e or nuc e a e - -. ac we a e nc u e em we ne a ve con ro an o u a on we - nuc e os ve con ro.. n e nuc eus rar cons ruc on an se uenc n n e nuc eus was rs ur e us n ean ea s ec man ou er, encour - ean,. ea s sam e vo ume ra o. n e nuc eus er ve c rar es were enera e o ow n mo e mar -se me o. r e, ea s were e u e n o e u on m x ma e r mer m, m x eac, ermo s er c en c,, se n or u e : wa er na, an. u e sam es were ncu a e or m n an mme a e ace ce. ac sam e was a e w reverse ranscr on m x ma e.,. ax ma ase-m nus ermo s er c en c, ax ma everse ranscr ase,, ax ma u er, e a ne ma r c,,,. ma r c, m,, r mer m,. ase n or. e reac on was ncu a e or m n an o owe c c es or m n, or m n, en ea nac va e

72 or m n. am es were en am e w a on o merase c a n reac on m x ma e,. r mer m,. o ar ea x os s ems,. e reac on was er orme o ows: or m n, c c es or sec, or sec, or m n, an na ex ens on or m n. ro uc was ur e us n ure ec man ou er, encour ure, w ce an e u e u er ermo s er c en c,. ur e c rar es were ana ze en oana zer en, en ens v, - an uan e us n co reen ermo s er c en c, uan - co reen s ssa, a e rea er o e, ner, wave en nm, nm w nm an w. e uenc n rar es were re are us n ex era um na, - - escr e rev ous. n e nuc eus c rar es were se uence um na ex e avera e e, rea s. e uences r mers use s n e nuc eus rar cons ruc on are s own e ow : n e ra e ec no o es. e o ow n se uences are s n e c.. escr e. ma es were a en ssoc a e ce s. e uenc n rea s n a rocess n. o a was use a n rea s mouse mm enome w e au arame ers an e mouse ene anno a ons e e mm an nsem e m mer e us n u n. e a nmen was v sua ze us n n e ra e enome rower. es ma e ene ex ress on, v. was run w e au arame ers a nmen s crea e ow e comman ne o ons re - ua s --c un m s. s ma e ex ress on eve s were mu e o a n ranscr er m on es ma es or eac ene, an es ma es were rans orme o -s ace a n o. enes were cons ere e ec e e r rans orme ex ress on eve e ua a ove. n o sca e. rar was ere ou a ess an, e ec e enes more an, e ec e enes res o se ana s s an o u a ons sor e nuc e. an as was measure us n e - e ac a e.

73 u uc- e an ssue - e. res orsa an ven ra ssue was m cro- ssec e rom a u ema e m ce wee s an ace - a er or ours. ac sam e was cu a an use u ssue - e u nuc e o u a ons uc- e. uc e so a on was one escr e or uc- e ro oco, exce a e as s a e e so a on, nuc e were rans erre s s u er ns ea e resus ens on u er. can s rocee e mme a e ex rac rom nuc e us n e eas n u e, accor n e manu ac urer s ro oco. or ex rac on rom u ssue, e ssue was ace u s s u er, an mec an ca ssoc a e us n ssue ra or o owe e eas n u e ro oco. or eac e nuc e an ssue sam es, rar es were ma e r ca es, us n e se ro oco, escr e or e uc- e ro oco w wo mo ca ons: e num er c c es e w o e ranscr ome am ca on s a e was re uce c c es u e ex rac e was use e n a n u e ro oco, re ac n u wa er e rs m x. rar es were se uence e ex e avera e rea e m on rea s. orre a ons were ca cu a e e ween eac a r sam es. um er enes e ec e was ca cu a e or eac uan e ex ress on eve s coun n e num er enes w ex ress on o.. eren a ex ress on was ana ze us n s u en s - es, w., o -ra o an avera e ex ress on across a nuc e ssue sam es o om ar son uc- e an s n e neuron - e. or com ar son corre a on avera e s n e neuron nuc e ram a neurons, e ce s a e e r rom e s n e neuron - e a ase were su sam e e a ase re erre sn - e r a as e same num er ce s e ram a nuc e rom uc- e re erre uc- e. ca cu a e corre a ons avera e s n e neuron nuc e, sn - e r an uc- e were se ara e su sam e mes, eac me ce s w re acemen, an e avera e ex ress ons ese ce s were ca cu a e. e earman corre a on was en ca cu a e e avera e ex ress ons su sam e sn - e r a a an ose su sam e uc- e a a. e same roce ure was re ea e or avera e,,, s n e neuron nuc e. or com ar son corre a on avera e s n e neuron nuc e ram a neurons an n erneurons, e ce s a e e r an n rom e s n e neuron - e a ase were se ara su sam e, eac ce s e wo a ase s, re erre -sn e e r an sn - e n res ec ve. e an er c nuc e romuc- were su sam e, eac nuc e e wo a ase s, re erre uc- e an

74 uc- e n res ec ve. ca cu a e corre a ons avera e s n e neuron nuc e, sn - e r, sn - e n, uc- e, an uc- e n were se ara e su sam e mes, eac me ce s w re acemen, an e avera e ex ress ons ese ce s were ca cu a e. e earman corre a on was en ca cu a e e ween e avera e ex ress ons su sam e sn - e r an ose sn - e n, an e ween avera e ex ress ons su sam e uc- e an ose uc- e n. e same roce ure was re ea e or avera e,,, s n e neuron nuc e. na s s nuc e c us ers. us er n ana s s ar ons nuc e n o rou s, suc a nuc e rom e same rou s are more s m ar an nuc e rom eren rou s. e ua e rou n can measure us n e unn n ex w ere ^^ ^^, ^^ r - ce e ween rou an ^^, an ^^ re resen s e n ra rou s ance rou ^^. can s ex ec a e co eren s ruc ure ranscr omes ce s s m ar enera es o serva ons a e ow- mens ona man o e - mens ona measuremen s ace. s case, a a o n s or ce s e on n e same rou wou e con nuous smoo ow- mens ona man o, an a a o n s or ce s rom eren rou s wou e eren man o s ruc ures. can s con ne s ances use ca cu a n e unn n ex e ow- mens ona man o s ruc ure an e ne e s ance ^^ w ere ^^, ^^, ^^, an are a a o n s e on n e rou ^^, re resen s e a rw se s ance a a o n s an ^^, an re resen s a connec n an rou a a o n s e on n e rou ^^. can s e ne e s ance ^^ ^^, ^^ s m ar ^^ an con ne ^^, ^^, ^^, an a a o n s e on n e un on e rou s an ^^. ere, can s escr e e ne ec n ues o a n nuc e c us ers. can s rs norma ze a a, en can s es ma e a se ne a ves an re uce e r m ac e ca cu a on ^^^^ ex, can s er orm mo e an ma e ow- mens ona s ruc ures - s ace, w ere ^^^^ _^^ ^^ an e - s ace

75 re resen e r - mens ona coun er ar s. e ma n rans orms eac e ow mens ona man o s ruc ures ense a a c ou s e - s ace, erm n rou n ce s ens c us er n ec n ue. s non- near ma n ar cu ar use u or a a se s, w ere e sca es ^^ or eren ce rou s are ver eren an ^^ are a ec e ar e no ses e or na mens ona s ace. na, can s en ce su -c us ers w n eac ce c us er e a or m. e -,, an ens c us er n are a e erac ca eac ce c us ers o a n c us ers ner eve. eac era on, e unn n ex w e e ne oca s ances ^^ can use eva ua e e ua e c us er n ass nmen. orma za on. ac rar s n e nuc e was re are n v ua. ases ex s amon rar es ue nev a e erences s s e c enc, r m n ra e, am ca on e c enc ur n e n a, e e ua za on or a men a on, an ra os e na se uenc n oo n. ou severa ex er men a me o s ave een eve o e m a e ases, nc u n, or exam e, a n s e- n us n un ue mo ecu ar en ers, can s no e a ese me o s wou on e re uce, es, e amoun as n ro uce a er e n a s e, owever s n can amoun as occurs e ore a s e. can s assume a ce s e same e s ou ex ress se enes a are re u a e an ex sma "rea " n erce uar var a. exam e suc ene se nc u es r osoma an c os e e on enes s em ce s ouse ee n enes en r c ce s a was rev ous use norma ze s n e ce se uenc n a a. owever, ese consensus ouse ee n ene se or ra n ce s a cons s o ma ure neurons, mma ure neurons, an a ce s. norma ze ce s, can s eve o e com u a ona norma za on roce ure ase an - man o an ens es ma on. or a r ce s, our roce ure norma zes one ce w res ec ano er a enes e on n s ene se are no eren a ex resse avera e. s n on sma se ex resse an ow var a e enes, o ose us n a enes enes w n e m e uan e, rov es ro us ness a a ns no se, ecause measuremen s ex resse enes are res s an sam n no se, an ow var a e measuremen s un e ave een corru e ar e no se. a on, sma n erce u ar var ance ena es s m e s a s ca mo e s, suc auss an mo e, e oo es ma es. m ar reason n un er es rev ous escr e norma ze me o s suc, e. owever, ese me o s are es ne or o u a on - e a a, an can s em r ca oun a e no com a e w

76 s n e c e a a. m o e e n o rm a z a o n w c a e s n o a c c o u n o m a s s v e a se n e a v e s common o s n e c e a a v e c o m a ra e e r o rm a n c e o our ro c e u re. c a n s rs s c u s s e case o w o c e s, a n a e r c a n s s o w o w o e n e ra z e o a s e o a r ra r s z e. o e n e se o e n e s o r n o rm a z a o n, c a n s rs c a c u a e e re n c e s a n a v e ra e s o o ra n s o rm e e x re ss o n e v e o e a c e n e e w e e n a v e n a r o c e s, a n o e s r u o n o e re n c e s a v e ra e s o n a n o. e n, e n e e n s n s s r u o n s e s m a e a n e n e s w n e m o s e n s e o e re o n s are se e c e. c a n s c a c u a e a s c a n a c o r a s e a v e ra e o e o e x re ss o n e re n c e s o se e c e e n e s. e se c o n c e s n o rm a z e w re s e c o e rs c e v n e n e e x re s s o n s o e se c o n c e e sc a n a c o r. e c c a, e o e x re ss o n e re n c e o e n e ^^ e w e e n w o c e s s v e n ^^ = o ^^ o ^^, 12_ ^^ 2 ^^ 1 ^^ an e avera e o o ex ress on o ene ^^ s ven ^^ = o ^^ o ^^. 12_ ^^ 1 ^^ 2 ^^ w e re ^^^^^^ e n o e s e e x re s s o n e v e o e n e ^^ n c e ^^. e n e ^^ s s e e c e n o e e n e se ^^, ^^12_^^ a n ^^12_^^, c o o r n a e s o e n e ^^, are w n e re o n a v n e n s a o v e e o e rc e n e n e o. e sc a n a c o r s o a n e e n e se c o n c e s n o rm a z e a s ^^ ^^ = ^^ ^^ ^^ o n o rm a z e s n e c e s e s, c e s are rs c u s e re n o s e a ra e ro u s, e a c o w c c o n a n s c e s o a s m a r e. s s e ensures a n o rm a z a o n c o m e s w our a ss u m o n a c e s are o e same e. e n n o rm a z a o n s e r o rm e o r e a c ro u s e a ra e. n e a c ro u, s c a n a c o rs are e s m a e o r e a c c e w re s e c o m u e re e re n c e c e s, w c are c o se n a se o n e n u m e r o e n e s e e c e, o r e x a m e, c e s a v n n u m e r o e n e s e e c e a ro u n e e rc e n e. o u a n a r c u a r re e re n c e c e c o u e a e c e erroneous m e a s u re m e n s o v a r o u s e re e s, u s n m u e re e re n c e c e s re u c e s e e e c o e se errors n e n o rm a z a o n.

77 ec ca, or ven rou ce s an, se ce s a ave num er enes e ec e a ove ercen e are se ec e re erence ce s ^^^^ an ^^^^ ^^ ca cu a e. re a e o m za on ro em e sca n ac or ^^^^ ^^^^ or eac ce w res ec eac re erence ce o a ne w eren re erence ce s, can s so ve e an sca n ac ors are es ma e norma ze ce s rom eren rou s, can s use rou sca n ac ors es ma e or eac rou a re a es, w c are o a ne avera n a ce s w n same rou. e s rom same rou are norma ze us n e r rou sca n ac or. ec ca, or eac rou e rou a re a e ca cu a e w ere eno es e ex ress on eve ene rou ^^, an e norma ze ^^^^ ex ress on eve ene ce ^^. u e re erence rou a re a es are se ec e or e es ma on rou sca n ac ors. ^^^^ re resen ^^^^ ^^^^ s ^^e sca ^^^^n ac ^^^^ or ce ^^, om ar son our norma za on me o w an e. can s cons er mo e or o serve ex ress on eve w ere ene measure ce ^^, an ^^ ^^^^ ven rue ex ress on eve ^^^^ re resen s e ec n ca no se re resen s e rue ex ress on eve ene measure ce ^^. ewr e o sca e, o ^^^^ o ^^ o ^^^^ o ^^^^ our norma za on, e norma za on ac or o a ne avera n, e ween ce ^^ an ^^, e erences e ex ress on se ec e su se enes ^^

78 or assume o norma s r u e w zero mean mo e n an sam n no se, an enes w n are no eren a ex resse avera e, o ows a norma za on, e re ace w ere ^^^^ an ^^^^ are ^^ an ^^ uan es ^^^^ can s n e assum on a m no o rue or s n e ce - e a a. e norma za on, ^^^^ rs norma ze s eome r c mean across a ce s, en me an a en over a enes, ssume a e me an can re ace

79 s ows a e me an norma ze ^^^^ oo es ma or or e sca n ac or ^^ on owever, ecause s n e ce - e a a con a ns su s an a amoun a se ne a ve measuremen s, scusse e nex sec on, ese con ons m no o rue enera. can s ro ose mo e e norma za on, w c ves com ara e er ormance our norma za on me o w en a e s n e c es a a. e mo e e norma za on, e eome r c mean an me an are a en over on enes w ose measure ex ress on eve ^^^^ s ea s s ormu a on, e ex ress on eve or no su ec e a se ne a ve, an assume o norma s r u e w zero mean. ere ore, e me an or n ur er assume a no eren a ex resse amon a ce s, en e me an ro us measure n one suc ene, ere ore, can s can o a n e sca n ac or

80 s ma on m sse e ec on ro a. n e nuc e ranscr ome rar es are am e rom ex reme sma n u ma er a s. suc, can s ex ec a some ranscr s a are ow ex resse w no e ec e a se ne a ves. e ro a suc m sse e ec on ncreases or ow ex resse ranscr s an ower ua rar es. uc a se ne a ves are e r men a var ous ana ses. or exam e, e nva a e e norma s r u on assum on un er n ca use u en s - es, eav n e s a s ca es un us e. a on, a se ne a ves con oun e en ca on mo a ex resse enes, suc ce e s ec c mar ers. rev ous s u es accoun e or suc a se ne a ves com n n es ma on ce ua an ene ex ress on,. ese me o s were ase arame r c es ma on ene ex ress on s r u on. owever, s r u on ene ex ress on canno rea e s n e arame r c unc on. con ras ese me o s, can s eve o e a es an me o es ma e e e oo o serve zero measuremen e n m sse e ec on. ur a roac ase non- arame r c es ma on or ene ex ress on s r u on. ur me o ase wo o serva ons: e ec on ra es e en ex ress on eve. e er ene ex resse, e more e can e ec e. e ec on ra es e en r or rar s r uua ons:. senes r uare onsmoreex resse on evees ecor eeac ene rar esce s eua same. can s mo e ese wo o serva ons sam n ro a es: e ec on ro a es eren ex ress on eve s or eac ce e or eac o serve ene ce ^^, can s en es ma e e os er or ^^^^ s r u on or wo mu ua exc us ve o eses a ^^^^ m sse e ec on a ene no ex resse ce ^^. ec ca, e s r u on ex ress on eve ene ca cu a e m x ure wo s r u ons. e rs one e ro a a ene no ex resse w ere eno es e rue ex ress on eve. e secon one con ona s r u on ex ress on eve s ene ven a ene ex resse. s s r u on es ma e us n ase me o us n ene ex ress on eve s ^^^^ rom ce s ^^, ^^^^ om n n wo ar s e s

81 ^^ ^^ = ^^ ^^ = ^^ ^^ = ^^ ^^, ^^ ^^ ^^ ^^_^^^^^^ w e re x e n o e s e e x re s s o n e v e. e e e c o n ro a - ro o u ro a or a ce ^^ s mo e e us n a eome r c s r u on arame er ze ^^^^, as c a u re s e o s so n sa m n ro c e ss, m e c a n sm u n e r n e e c o n s o c a s c w e re ^^ e n o e s e x re s s o n e v e. v e n o se rv e a a ^^^^^^, e e x e c e v a u e o e o e o o u n c o n s v e n n e a c e ra o n, e o e o o u n c o n s m a x m z e u s n ra e n e sc e n. e c a u se _ ^^, ^^ s c o n s ra n e o e n o n -n e a v e, s e r v a v e s m o e w a re c e r so a _ ^^, ^^ s e re n a e o r a n x, e n e s r u o n o e x re s s o n e v e s are u a e

82 w e re ^^ = = e n o e s e ro a a e n e ^^ s n o e x re s se n c e ^^. ^^^^^^ ^^^^^^ c a n s m e m e n e a n e x e c a o n -m a x m z a o n a o r m a a e rn a e s e w e e n e r o rm n a n e x e c a o n s e o r ^^, a n a m a x m z a o n s e o r se a rc n e m a x m z e r ^ o ^^. e ro a ^^ = = s n c o r o ra e n c a c u a o n s o ^^^^ ^^^^^^ ^^^^^^ su m m a r s a s c s a n s a n c e s o w e zero m e a su re m e n s. e e r e ro a, e more e a a n o s e rv e zero re re s e n s a n ru u n e x re ss e e n e n a c e, a n e more c a n s w e e c o n r u o n o e zero. o n v e rse, e o w e r e ro a, e e r e c a n c e a s a se n e a v e, a n e o w e r c a n s w e s c o n r u o n n a n a n a s s. e c c a, c a n s w e s u m m a r s a s c s, u c e a n s a n c e, e a rso n c o rre a o n c o e c e n, a n c o s n e s m a r n e o o w n w a s.. e w e e e n e e x re ss o n mean: w e re. e w e e u c e a n s a n c e e w e e n w o c e s ^^, ^^:. e w e e e a rs o n c o rre a o n c o e c e n e w e e n w o c e s ^^, ^^:. e w e e c o s n e s m a r s c a c u a e n a s m a r w a e x c e n o a a c e n e r n.. e we e uc ean s ance e ween wo ce s ^^, ^^ un er a near ra n s o rm a o n o n e a r c o m n a o n s o e n e s, ^^ = ^^^^, w e re s a n ^^ ^^ m a r x, a n s a ^^ ^^ ra n s o rm a o n m a r x, s v e n

83 . e we e earson corre a on coe c en e ween wo ce s ^^, un er near rans orma on near com na ons enes a ove ven. e we e cos ne s m ar ca cu a e s m ar e we e corre a on coe c en exce a a cen er n.. e we e covar ance e ween wo enes un er near rans orma on near com na ons enes a ove ven an. ro ec ce s wo mens ona s ace, can s rs er orm r nc a com onen ana s s ro ec or na a a re uce near mens ons, w ere mos s n can var ance e a a reserve e erm ne ase e ar es e enva ue a. can s en ca cu a e e cos ne s ance ce s e re uce mens ona s ace. na, can s use - s r u e oc as c e or m e n,, w e cos ne s ance ur er ma ce s wo mens ons, w ere uc ean s ances c ose ro ec e ce s re resen e r cos ne s ances. e cos ne s ance e en s e an e e ween wo vec ors e ne ene ex ress ons e mens ona s ace. re erre our ana s s over uc ean s ance an corre a on s ance, ecause more ro us no se an uc ean s ance an nvar an un er ro a ona rans orma ons, suc.

84 . w e e. e a n a s s s e r o rm e u su a u s n s n u a r v a u e e c o m o s o n o r e e n v a u e e c o m o s o n o n e c o v a r a n c e m a r x, w c sc a e s u a ra c a w e n u m e r o e n e s. v e n a r e n u m e r o e n e s, more a n,, n our a a, s c o m u a o n a c o s o re c e r o rm o r o n e a r e c o v a r a n c e m a r x. n o r e r o e r n c a c o m o n e n s, o r e ra n s o rm a o n m a r x ^^, w e a c c o u n n o r w e s, c a n s rs c e n e r e o r n a a a m a r x ^^ across e n e s o e, w e re s e e x re ss o n e v e o e n e ^^ n c e ^^. e x, c a n s e r o rm ^^^^^^ o n c e n e re a a m a r x o e ^^*. c a n s c a c u a e e w e e c o v a r a n c e m a r x ^^^^ o n u n e r e n e a r ra n s o rm a o n e n e e m a r x ^^*. c a n s e n e r o rm o r o n ^^^^ o e ^^.. w c o s n e s a n c e. c a n s m o e e o r n a o a o w m e n s o n a re u c o n a se o n a w e e c o s n e s m a r. e o r n a e c n u e ro e c s a a n a n o n - n e a r w a o o w m e n s o n a s a c e, s u c a u c e a n s a n c e s e w e e n n e o r n a a o n s n e o w m e n s o n a s a c e o v e ra re re s e n s a n c e s e w e e n e se n e o r n a a o n s, o r o c a s a n c e s, n e m e n s o n a s a c e. e n u o s a s a n c e m a r x, e sc r n a a rw s e s a n c e s n e m e n s o n a s a c e. n o r e r o a, c a n s rs ra n s o rm e w e e c o s n e s m a r o c o s n e s a n c e e x o r n re a o n s s e w e e n e w o measures o n e c o s e s a a o n s. e c c a, v e n a c e a n s e n e e x re s s o n m e a s u re m e n s e n o e a ^^ m e n s o n a v e c o r x, e m e a s u re m e n s o s n e o r s m o e e a s = ^^ x, w e re ^^ s a sc a n a c o r a n e n o e s e s a n c e e w e e n x a n. n e r e n u o e s s a x a n are m e a s u re ro m w o c e s o e same e, s ra w n ro m a a u s s a n s r u o n w zero mean a n v a r a n c e ^^. u r o a s o e s m a e e s a n c e m a n u e, v e n e m e a su re a n e ^^ e w e e n x a n. e o m e r c a, e v e c o r e s o n a e rs e re e n e ra u s. e v o u m e a n su r a c e area o a e rs e re o m e n s o n ^^ n -s e re a s e o o w n ro e r e s ^^ = ^^ ^^ ^^ ^^ e vo ume e emen s

85 e ro a raw n n-s ere ra us w an e rom sca es ^^. en ar e, mos e er en cu ar us ere ex s s un ue ma n e ween an ^^. ene ex ress on an a wa ana s s. can s use a us e e c s - es or en n eren a ex resse enes. can s a e we s e ca cu a on summar s a s cs, suc sam e mean, sam e var ance, an e ec ve e rees ree om, use e c s - es. ec ca, n e s n cance eve ene e ween ce s rou an ce s rou e a se scover ra e ex resse ene mu e o es s es n us n en am n an oc er roce ure. ens c us er n an se ec on e num er c us ers. can s use ens ase c us er n me o ar on ce s em e e e - s ace. e me o searc es c us er cen ers a are c arac er ze wo uan es: oca ens ^^ an ar e s ance ^^ rom o n s er ens, w c are cen ers o er

86 c us ers. can s un e wo uan es n o s n e me r c a n e ro uc e wo uan es, ^^ ^^ ^^ se ec c us er cen ers, can s ran eac a a o n s e r escen n or er. or ven ^^, e num er es re c us ers, can s se ec e o ran e c us er cen ers, an er orm e c us er ass nmen escr e rev ous. eva ua e e ua e c us er n, can s ca cu a e e unn n ex or eac w ^^ ^^, ^^ an ^^ e ne oca s ances. e ca cu a on e unn n ex can o era e ^^ ^^3, w ere e num er o a a a o n s. ar e sca e com ar son e ween - e a a an a a. can s se ec e enes eren a ex resse e ween an ar on,,, c us ers - e a a. or exam e, ene se ec e eren a ex resse e ween ce s com ne an c us er, an ce s com ne an

87 c us er. ec ca, e eren a ex ress on was es e us n e a us e - es e ween ce s,,,, an ce s,,,,. ene se ec e e uan e a a w m reso u on was own oa e rom en ra n as e s e: en ns u e or ra n c ence. en ouse ra n as n erne. va a e rom: mouse. ra n-ma.or. ean ex ress on eve a a was ca cu a e avera e ener eve or eac e,,, re ons. ec ca, avera e ener eve ^^ or r s re on ven w e ess on ens or r ^^, an e uan e ex ress on n ens or r ^^. e n ces or,,, re ons are,,,. can s o a ne wo vec ors com r s n avera e ex ress on eve s,,, re ons or eac ene, one rom - e a a, an ano er rom a a. earson corre a on coe c en was ca cu a e e ween ese wo vec ors or eac se ec e ene.. e s os one rox m e ma n coex ress se enes a are no ex resse s a ce s. ese se enes cou use s n u s eren ce su o u a ons. ese enes are coex resse e ce s rou e rox m, an ere ore e ave oca ze ex ress on a erns e ma n. a s cs or scor n ex ress on a erns. o va e s o serva on, can s use wo eren s a s cs en enes w s n can oca ze ex ress on a erns e ma n an en er orm - us n e un on ese en e enes c us er ce s.

88 oran s oran s scores corre a on e ween measuremen se ma n os ons an a rw se s ances ese ma n os ons. ven coor na es, e oran s or ene ven w ere eno es e a rw se s m ar rans orme rom e uc ean s ances e ween ce an e ma n. can s o a n ^^^^ rom ^^^^ us n e auss an unc on, can s c oose se e m n ma s ze oca ze ex resse a ern, we s aroun an e a ern ene es e conver n ^^ ^^ score, ^^^^ we s aroun.. e s a s ca s n cance oran s uses ene ex ress on eve s s ca cu a on. en en n mar er enes, on e n orma on a ou w e er ene ex resse no necessar. can s use mo e oran s nar ze ene ex ress on eve s. ec ca, can s nar ze ene ex ress on eve res o, can s en ca cu a e e mo e oran s,

89 oran s o a measure. as ases owar s enes a are w e ex resse. re uce a se os ves, can s ere ou enes ex resse more an ce s.. an a an s ance an or er s a s cs. e man a an s ance a erna ve e uc ean s ance uan n rox m. e a van a e us n man a an s ance a an coor na es can es e n e en en us n or er s a s cs. ssume ven se ce s a ex ress ene an e r os ons coor na e ^^, e ne e norma ze suc a ^ an e ne e or ere s z,suc a ^^ ^^+1 e ran e ^^ e ne ^^ ^^ s n cance eve ^^1. ssume a vec or... sam es rom un orm s r u on, e ^^ can oun us n or er s a s cs w ere e ro a ens unc on an e cumu a ve ens unc on. ro us es ma e e resence ou ers, e s r u on e us n e auss an s r u on w ro us es ma ors mean an var ance. w ere eno es e e s an ar norma s r u on. am es w ^^, re e ne res o, are cons ere ou ers an are exc u e rom e es ma on ^^. s n e va ue ca cu a e or eac ene a n e ro uc an ^^, e va ues o a ne or an coor na es, res ec ve. measures e overa s n cance eve eac ene o coor na es. e ec on s n can enes. or eac s a s c, can s ran enes ase e r s n cance. enes ran e are e n orma ve or c us er n ce s, w ereas enes ran e ow are more e no ses a su ress c us er n se ara on. can s use cu o ran se ec n orma ve enes, c osen ase e s a s c e enva ues

90 ran om ma r ces, w c s a es a nc us on no s row ene a a ma r x wou ea re uc on e max mum e enva ue a e ma r x. onverse, nc us on n orma ve row ene wou ea ncrease e max mum e enva ue a, e var ance n ro uces a ns w var ances some o er enes. ere ore, e c an e e max mum e enva ue a measures e ex en ene e n n orma ve. er enes are ran e, can s s ar w a a ma r x con a n n e o ran e enes, an a su se uen enes w ower ran ncremen a. or eac a on, can s ca cu a e e c an e e max mum e enva ue a e ore an a er a n e ene. ona, can s ran om ermu e measuremen s s ene across ce s an ca cu a e e c an e e max mum e enva ue a n uce a n s ermu e ene. can s en se ec cu o ran, e ow w c ere erence e c an e e max mum e enva ue a e ween a n ene s ermu e coun er ar. e se ec on cu -o can a so orma es e us n m n mum er eome r c es. ec ca, or a a ma r x ^^1,^^ 1 an ene can s orm new ma r x e s r u on ens arc en o- as ur s r u on er or er e enva ues can a rox ma e near unc on, an s cumu a ve s r u on can a rox ma e ua ra c o nom a. e sor e e enva ues o ow e nverse unc on e cumu a ve s r u on, an are e e e enva ue a a rox ma e or ermu a on com ar son, ex ress on ene ermu e,

91 w ere eno es ran om ermu e ce n ex. e e enva ue a o a ne or e ermu e ma r x cu o ran c osen ^^, e c an e e e enva ue a no s n can or enes ran e e ow ^^. com ne o enes, can s a e e un on enes se ec e eren s a s cs. us er n ene s na ures us n cross corre a on c us er enes n o ene s na ures w e a n n o accoun e s m ar e ween ce s ex ress n ese enes, can s com u e cross corre a ons e ween scor n enes w e a n accoun e rox m ce s ex ress n ese enes, conver e corre a on coe c en s ances, an c us er ese enes us n - an ens c us er n. ec ca, s a a cross corre a on e ween ene an ven as een no e a e ran e no, un e earson s corre a on coe c en. can s em r ca oun a os ve ase e ma n. e os ve as ma un eres ma e e s ren an -corre a on enes av n com emen ar a erns. sca ar rans orma on a as e exac ran e as een ro ose. e ca cu a on s a a cross corre a on as com u a ona com ex a sca es ua ra ca w e num er ene an ce s ^^ ^^ ^^, w ere e num er ce s an e num er enes. en e num er ce s an e num er enes are ar e, ecomes m rac ca ca cu a e e s a a cross corre a on. owever, or c us er n enes us n, on e n orma on a ou neares ne or nn a a o n s necessar, re u r n near com ex ^^ ^^ ^^. e a a w nn e ne

92 me r c s ace can or an ze us n s ruc ures suc van a e o n ree or e c en com u a on. can s eve o convers on e ween s a a corre a on coe c en an me r c. e ec on r nc a com onen s. can s c oose o r nc a com onen s s ase e ar es en va ue a. can s use o s or a ce s, o s or a ce s, o s or ranu e ce s, o s an o s e ore an a er ea ure se ec on or er c ce s, o s an o s e ore an a er ea ure se ec on or ram a ce s, o s an o s e ore an a er ea ure se ec on or ram a ce s, an o s or mma ure neurona ce s. or er c ce s, a er ea ure se ec on, wo roun s - were er orme. e rs roun nc u es a er c ce s, an e secon roun nc u es ce s e on n e er c su -c us ers an e same s were use o roun s. om ar son an enera ze near mo e. can s use n- ouse m emen e enera ze near mo e, se ec var a e enes e er c nuc e a a. ree eren se enes were c osen ase ree s n cance eve s. - em e n s were er orme e nuc e a a us n eac e c osen se s enes. e c us er ass nmen s were o a ne e - em e n a corres on s e mos s r n en s n cance eve. can s use se ec ree se s corre a e var a e enes e same nuc e a a. ac se con a ns e same

93 num er enes a e corres on n se se ec e. - em e n an e c us er ass nmen s were er orme us n eac se s enes. a a ons a su - es ex ress on s na ures. eren a ex resse mar er enes were oun or eac e a su -c us ers an or e neurona c us ers. eren a enes were avera e across eac a c us er an avera e across a neurona c us ers com ne. earman corre a on was ca cu a e e ween ese avera e ex ress on a erns an ce e s ec c u - e er orme e cere ra cor ex. e u s e a ase was o rans orme. en ca on nuc e en ase s n e mar er ene. can s er orme s co ce sor n ase va ex ress on, an oun a e sor e ce s cons u e su se e en e va n erneurons. s emons ra es a ce e en ca on ase e ex ress on eve s n e mar er ene can su er rom a se ne a ves, on ecause ro ou s s n e ce - e uc- e. or una e, e va ex ress n n erneurons a so s are s m ar e ex ress on man o er enes, ena n e recover enes common ex resse va n erneurons, rov n ro us wa e erm ne ce e. oca za on su c us ers ana om ca re ons. oca z n su c us ers re u res s a a re erence ma ew an mar enes an e ex ress on eve ese an mar enes eac su c us er. can s rs crea e s a a re erence ma v n ana om ca re on n o r. can s manua score e ex ress on eve s nown an mar enes s r no ex resse, wea, ex resse ese r s. ex, can s enera e or eac su c us er an mar ro e e ercen a e ce s ex ress n eac an mar s su c us er. can s eve o e a roac s m ar eura n er w e er ven an mar ene ex resse eac ce ex o n n orma on rom a non- an mar enes. e ec n ue evera es e ac a man enes a are co-re u a e w e an mar enes are measure uc- e an a e r ex ress on a ern con a ns n orma on a ou an mar enes. ur ana om ca a nmen me o s m ar eura conce. n e eura, owever, our me o can accommo a e s ua ons w en ar ewer an mar enes are ava a e common s ua on man s s em un e e eav -s u e ze ra s em r o, w c can s emons ra e eura. can s ca cua e e ercen a e n erre ex ress n ce s eac su c us er. re a e e su c us ers e re erence ma, can s eva u e e corre a on e ween eac su c us er s an mar ro e an e ro e an mar enes eac ar e re erence ma. can s os one eac e su c us ers e corre a e ar s

94 e ma. e accurac s s a a ma n e en en e ua ma es an mar enes rom e an ra n a as. e se ec e an mar enes or re on are ov, s, cn, c,, a, rss, s, o a, r, r. e se ec e an mar enes or re on are cn, c, n, a, as, a, o a, r c, ox, r, s,,,. can s use su erv se mac ne earn n a or m an nar ze ex ress on mar er enes. o a n ra n n a a se or ven mar er ene ^^, can s ran e su c us ers we e mean ex ress on e mar er ene, an se ec ce s ex ress n e mar er ene a ove e o ran e ree su c us ers os ve ra n n sam es. can s se ec e ce s no ex ress n ow ess an ex ress n e mar er ene e o om ran e ree su sc us ers ne a ve ra n n sam es. ec ca, can s use a enes exce mar er enes ea ure a a -re u ar ze - oss su or vec or mac ne w,. can s so ve e uncons ra ne o m za on ro em us n near ac a e w e er. can s er orme coarse searc o owe ne searc us n o cross va a on or arame er a e e e es accurac or ra n n a a. re c w e er e mar er ene ex resse ce s no nc u e e ra n n sam es, can s use e ec s on unc on e rac on ce s ex ress n mar er ene su c us er ven can s re c e ex ress on a mar er enes s wa an ca cu a e earson corre a on coe c en e ween su c us ers an su re ons us n an manua uan e ex ress on n ens. es w e er e su c us ers were r ven e se ec e

95 an mar enes, can s exc u e e an mar enes rom - an s e s, an re ea e e c us er n. can s cons s en o a ne e same c us er n. n ex n ce s a on ra ec or ro ec e con nuum. o a n e ran n ce s a on ven ra ec or, can s rea e n ex n rave n sa esman ro em. e s e s ar an e en o n s ven ra ec or are manua se ec e. e uc ean s ances e ween ce s e ro ec e s ace are ca cu a e, an norma ze n e ers e ween s ar an o n s se e norma ze s ances are use n- ern an eur s c so ver, or. e o a ne or er n ce s s e, a e manua se ec e s ar ce n exe e rs. a wa an u s ream re u a or ana s s s a es. e nuc e rom e c us er an ma s a a es were ma e con nuum e ex ress on e en an c ene s na ure. can s se ec e wo scre e se s nuc e re resen eac s a e: e o nuc e ex ress n e en an e o nuc e ex ress n e c s na ure. n eren a ex resse enes e ween ese rou s, can s use a us e - es -va ue., o -ra o an mean ex ress on eas one rou. -re u a e an own-re u a e enes were ana ze us n n enu a wa na s s, a en n enr c e canon ca a wa s, sease an o o ca unc ons, er eome r c -va ue., an n er u s ream re u a ors enr c men ar e enes, er eome r c -va ue.. n e nuc eus uan a ve. n e nuc eus was ur e escr e or se uenc n rar cons ruc on. ea s were e u e n o cr c s n es s reac on uan a osc ences, ma e cr reac on m x,. cr,. wa er. e reac ons were er orme or m n, or m n, an nac va e or m n. er com e on c s n es s, sam es were com ne w uan a ve reac on m x ma e a man as er x ermo s er c en c, a an as vance as er x,,. eac a man ro e ermo s er c en c, cus om a an ro e en m _m, a an ro e c m _m. ac sam e was s wo ec n ca re ca es, an reac ons were er orme we a e us n c er oc e o ows: or m n, or sec, c c es or sec w em era ure ram n. s an or sec w em era ure

96 ram n. s. e uorescence ers were se ec e or wave en - an or wave en - nm. n e mo ecu e s u r za on ssue assa. or s u r za on assa, m ce were er use w an. ra n sam es were e ra e an ara n-em e e, an m sa a sec ons were cu. assa was er orme us n uan ene ew ssue - ex ssa me r x, w ro r e ar ro es es ne or en, o a, a, an a. e assa was o m ze ase e manu ac urer s ro oco or sam es w e o ow n mo ca ons: ea re rea men or m n s e ro ease es on an xa on or m n s e was s es or mes m n eac was s e a er a e ro e - r za on, s e a er a n as ue su s ra e, an s e a er a e ro e - r za on. or ou e uorescen s u r za on assa, m ce were er use w. ra n sam es were mme a e rozen ssue reez n me um... an e - overn. orona sec ons were cu m - assa... em e e sec ons was er orme accor n me r x rov e ro oco or... sam es, w c com nes uan ene ew ssue - ex ssa me r x, an ew e ssa me r x,. ro r e ar ro es es ne or a, r a,, va, en, an r were urc ase rom e ven or me r x an use. ma es were a en us n uorescen m crosco e ss m crosco e an amama su camera - an were rocesse a a. ma e ac roun ue non-un orm um na on was remove us n a a unc on s re s,. e ma e r ness an con ras were a us e o a n e max mum nam c ran e. a e n or s a n n. a e n ro era n ce s or s a n n m ce was er orme n ra er onea.. n ec on -e n - - eox ur ne ermo s er c en c, ose m. ce were sacr ce e a ose e am ne az ne wee s os n ec on, an ranscar a er use w o owe. ra n corona sec ons were cu us n v ra ome e ca,. ec ons were was e w ce w, ermea ze w. r on - or m n, an was e ree mes w. s a n n was er orme us n c - u ma n ermo s er c en c, accor n e manu ac urer s ro oco. r e, c - reac on m x was re are o ows: c - reac on u er, u, c - reac on u er

97 a ve, an exa uor az e. ec ons were ncu a e w. m reac on m x we a e or m n room em era ure covere ar. ec ons were was e w ce os reac on, o owe moun n an ma n. v- e. a e n ro era n ce s m ce or v- e was er orme n ra er onea.. n ec on ose m. ce were sacr ce a s an wee s os n ec on, res ssue was m cro ssec e n o - a er escr e a ove. ours a er ssec on nuc e were so a e escr e a ove an resus en e resus ens on u er w se n or, ere an rans erre u e. s a n n was er orme mme a e us n c - u ow ome r assa ermo s er c en c, accor n e manu ac urer s ro oco w e o ow n c an es: reac on u er was a e rec e resus en on u er m x ma e o ow n e manu ac urer s ro oco, m xe we an e or m n m was so u on was a e e resus en e nuc e an m xe we, en nuc e were s un own or m n u er was remove an nuc e were resus en e resus ens on u er w ru - e : an sor e mme a e. us er n a u new orn ce s an recons ruc n seu o me a on e ma ura on ra ec or. can s c us ere a e e nuc e o e er w nona e e nuc e. e - o owe ens c us er n ass ne e ma or e a e e nuc e o e er w ew non- a e e nuc e s nc c us er. en, can s er orme secon era on c us er n us n nuc e on rom s c us er. e c us er n os one ese nuc e ra ec or. can s use score an se ec enes eren a ex resse a on e ra ec or as escr e e ec on s n can enes an ere ou ow ex resse enes. e n erce u ar uc ean s ance e em e n re ec s e n erce u ar ranscr ona ver ence. e em e n a e e ce s orms ra ec or - e s r u on. e uc ean s ances a on e ra ec or re ec ranscr ona c an es a on e un er n o o ca rocess. os ons eac ce a ra ec or s ou n ca e ow ar e ce as ro resse a on e rocess. us, e os on eac ce a on e ra ec or corre a e w e seu o me ce e o o ca rocess. ere a so cons era e ce s r u on a ma es e w e ra ec or. e uc ean s ances or o ona e on u na ax s e ra ec or re ec ranscr ona ver ence ue o er ce u ar var a es no ses. or er n e os on eac ce a on e ra ec or, can s nee s n u s e s ances a on e ra ec or rom e s ances or o ona e ra ec or. rev ous me o s n e ce os ons us n m n ma s ann n ree, s or es oss e rou e rave n

98 sa esman ro em, ne er w c a e n o accoun e no se o er ce u ar var a es. m rove me o uses ran om za on eur s cs m a e e e ec no ses. con ras ese me o s, can s mo e e no se ex c an n s or es s ann n curve a on e ra ec or ccam s razor. can s en ro ec ce s on o s s ann n curve, an n e r ro ec e os ons. ec ca, can s n curve a m n m zes e o ow n o ec ve unc on, w e e or o ona s ances, e secon erm e o a en e s ann n curve, an are e coor na es e em e n e ce ^^. e re ec s e r or now e e e re a ve amoun no ses an e ranscr ona c an es a a n w e ra ec or. e ^^ ^ ^^ ^^ are e coor na es e ro ec e os ons ce e curve, an ce a on e ra ec or. e ^^ ven ^^ e seu o me e e ^^ ^^, ^^ e -s ne unc on ven w ere are con ro o n s, an ^^,^^ ^^ e -s ne as s unc on e ree ven e o ow n recurs on ormu a w v, -s ne. can s use no vec or un orm s ace e ween an an r or er -s ne. e s ann n curve oun searc n or con ro o n s a m n m ze e o ec ve unc on ^^, n a ze e curve, can s ca cu a e smoo e s or es a us n s ra s a or m a o ows e ra ec or. e smoo e s or es a con a ns

99 o n s s ann n rom e ro en or ce s mma ure neurons. ese o n s were use e n a con ro o n s. can s en searc e or e o ma con ro o n s us n ra en escen, w ere ma r x a as e same s ze ^^, an en r es are e ua co umn corres on n e con ro o n an zero e sew ere. uan e ex ress on enes a on e ra ec or, can s ca cu a e runn n avera es ene ex ress ons a on e smoo e s or es a a o ows e ra ec or. can s en su rac e e ex ress on a on e ra ec or e avera e ex ress on e rs wo o n s o a n norma ze ex ress on a ern. can s c us ere enes e r norma ze ex ress on a ern an c ose e o consensus c us ers a er era ons means c us er n. e consensus c us ers were oun erarc ca c us er n e re uenc a rw se coass nmen enes w n e same c us er across a means era ons amm n s ance e c us er ass nmen s ma r x. a wa an re u a or ana s s a u new orn ce s. eren a ex resse enes e ween mma ure neurons an a u neurons were oun us n e a us e - es. nr c e a wa s nam c ene c us ers an eren a ex resse s na ures were oun er eome r c -va ue. us n e s resource com n n a mar a wa s,,, an. nam ca re u a e s were e ne enes w n e enes c us ers a are anno a e ca e or nvo ve ranscr on re u a on, n n c roma n remo e n an mo ca on. e ene s or e sema or n s na n a wa was a en rom mouse axon u ance a wa mmu an e ema or n s na n a wa. can s e ne ma ura on s na ure e near com na on ex ress on eve s e se u -re u a e an own-re u a e enes ma ure ranu e ce s com are e mma ure ranu e ce s a u m ce. e avera e re a ve ex ress on eu- reuae enes m nus e avera e re a ve ex ress on e own-re u a e enes was use e ne ma ura on score or eac ranu e nuc e, a u mon s, a o escen mon an o ear m ce. om ar son v- e a a e o er a ase s. can s com are nam ca ex resse enes a on e neuro enes s ra ec or o er a ase s, nc u n :

100 s n e ce s - e mouse a u neurona s em ce s an ro en ors e e me course v ro er ve neurons rom ce s s n e ce - e e a uman neurona recursor ce s, s ros a. un u s e a ona v- e a a co ec e a os n ec on en ra n a as a a. or eac e u s e - e a ase s can s o rans orme e ex ress on ma r x. or e s n e s - e, a re -en rea s were ma e e uman ranscr ome ow e vers on..,w arame ers, an ex ress on eve s a enes were es ma e vers on.., us n e o on es ma e-rs an e au arame ers. com are ene ex ress on eve s e ween v- e an ese a ase s can s use e re a ve n ens va ues er a ase across a enes an sam es. or e com ar son e en a a, can s se ec e enes a ave nown res r c e ex ress on e ear s a es e ra ec or, w c s a a res r c e e an e us re ons e. e a ve ex ress on eve s across e su re ons were manua eva ua e. eren a so orms. ene so orm ex ress on eve s an ercen ma e rea s com are o er a o er so orms e same ene were uan e us n as escr e e uenc n rea s n a rocess n. can s res r c e e ana s s ex resse so orms on, e.. enes a ave eas wo so orms w ex ress on eve o eas e ana ze nuc e. na s s eren a ex resse so orms e ween mma ure an ma ure ranu e neurons was one us n - es e so orm ercen a e. a r so orms are cons ere eren a ex resse o are s n can e - es., o -ra o an one u re u a e mma ure neuron an e o er own re u a e e mma ure neuron. na cor ana s s. e a a e e an un a e e ce s rom e s na cor an were c us ere an ens c us er n escr e na s s nuc e c us ers. e en es eac c us ers were e erm ne ase eren a ex resse enes an nown mar er enes. mma ure an ma ure neurons were c us ere o s,, scor n enes w. e-. eren a ex resse enes e ween mma ure neurons e an s na cor were ca cu a e us n s u en s - es, w., o ra o an e avera e ex ress on across sam es one re on o an e o er re on o e erences

101 e se a. ra n s ruc ure. e es e mouse cor ex an ocam us revea e s n e-ce -se. c ence -. arman s a. surve uman ra n ranscr ome vers e s n e ce eve. roc a ca c -. n a. n e- e - e w a er a evea s o ecu ar asca es un er n u euro enes s. e em e -. as c a. u mouse cor ca ce axonom revea e s n e ce ranscr om cs. a eurosc -. sos n a. n ase c ass ca on sensor neuron es ar e-sca e s n e-ce se uenc n. a eurosc -. omsen a. xe s n e-ce ranscr om c c arac er za on uman ra a a vers. a e o s -. n, on, u neuro enes s e mamma an ra n: s n can answers an s n can ues ons. euron -. oore, z, rauzo- ravo, arra, ess er er, mec an sm or e se re a on a e mamma an neura s em ce s. c ence -. r n er a. -se uenc n rom s n e nuc e. roc a ca c -.. r s naswam a. s n s n e nuc e or -se ca ure e ranscr ome os mor em neurons. a ro oc -.. w ec a. v vo n erro a on ene unc on e mamma an ra n us n - as. a o ec no -.. u, an, onas, n erneurons. as -s n, arva um n er c n erneurons: rom ce u ar es n m croc rcu unc on. c ence.. e n a. enome-w e a as ene ex ress on e a u mouse ra n. a ure -.

102 . an a. -se uenc n ranscr ome an s c n a a ase a, neurons, an vascu ar ce s e cere ra cor ex. eurosc -.. n ers, u er, eren a ex ress on ana s s or se uence coun a a. enome o.. em rows a. a a ene- x ress on ra en s n er e rom nen e ero ene ram a eurons. euron.. ran e, er, e n, oser, unc ona or an za on e ocam a on u na ax s. a ev eurosc -.. o ues, ourn e- a us, urm, n n e rea own en o enous o o s an canna no s a ev a e a n. a ev ru scov.. ao a. uorescen a e n new orn en a e ranu e ce s - - rans en c m ce: ene c oo or e s u a u neuro enes s. o ne.. orens- o a a a. n e- e ranscr om cs evea s o u a on orman eura em e s a ecome c va e u on ra n n ur. e em e -.. c ou en, u n, ucassen, zs mons, ew eurons n ra ns: o ecu ar on ro ma on- o n s. ron eurosc.. an a. z re u a es a u ocam a neuro enes s an memor. eurosc -.. a. e u a on en r c eve o men neuron-s ec c c roma n remo e n com exes. euron -.. n rew en e c er, ar o uva, c e e on e- essero, v v e ev.. er a. onserve mo ecu ar s na ures neuro enes s e ocam a su ranu ar zone ro en s an r ma es. eve o men -.. no oc a. e a o c con ro a u neura s em ce ac v asn- en een o enes s. a ure -.

103 . a. re u a es s na c n e ra on new enera e neurons e a u ra n. a ure -.. e c ano, or e, on an, oncanon ca es u euro enes s e amma an ra n. o r n ar ers ec o a.. orner a. ro era on an eren a on ro en or ce s rou ou e n ac a u ra s na cor. eurosc -.. ec er, v, c war z, ew er c n erneurons su or e m e n-s ec c ce s are orme n ac a u s na cor. em e s.. o am, o ur, a a, uc, ' orman, x re u re or norma ocomo on an orsa orn eve o men. ev o e r n a, o er, ow c, u ens e n, x an x con ro neurona versus o o en ro a ce a e ac u s on e eve o n ore ra n. euron -.. u ov c e e, u en ra os, sa e e evan, er e e, mmanou erm za s, exan re a er, en s a au on, e uen a ranscr ona waves rec e eren a on new orn neurons e mouse neocor ex. c ence n ne. ce a. mar -se or sens ve u - en ranscr ome ro n s n e ce s. a e o s -.. aso rzew oc a, rzew oc, o ecu ar ra n researc,.. w ec, a., a ure o ec no o,.. au, e z, er er- weene, o r n ar or ro oco s,.. eo, e o, o u u, su os, ourna sua ze x er men s.. ce, a., a ure me o s,.

104 . a a, arre, enner, c er, e ev, a ure o ec no o,.. em e, u no, e son, a ure ro oco s.. ra ne, ac er, a z er, o n orma cs,.. ra ne, a., a ure o ec no o,.. o nson, a., a ure o ec no o,.., uo, ewar, omson, ewe, o n orma cs,.. an mea, a z er, a ure me o s.. e uca, a., o n orma cs,.. e se, a., c ence,.. unn, ourna c erne cs.. owe s, au, c ence,.. an er aa en, n on, ourna ac ne earn n esearc.. o r uez, a o, c ence,.. a e, a., a ure.. a e, a., a ure,.. o nson, c ar, m, o n orma cs,.. ove, u er, n ers, enome o,.. o ev, ro ows, roese, a., e nna s a s cs,.. arc en o, ers e n, ca en, a ure me o s,...-a. m r, a., a ure o ec no o,.. acos o, a., e,.. en am n, oc er, ourna e o a a s ca oc e. er es e o o o ca... e n, a., a ure,.

105 . oran, ome r a... ousseeuw, roux, ourna e mer can a s ca assoc a on,.. e man, ao, c a umer ca,.. en, son, o ev, a n, o om u o e.. aru ama, ar v re r n ar v:... an er aa en, e ourna ac ne earn n esearc,.. an os,, vo.,... n ers, u er, enome o o,.. rennec e, a., a ure me o s,.. an, a., e ourna eurosc ence,...-. an,.-. an,.-. s e,.-. an,.-. n, e ourna ac ne earn n esearc.. e s aun, uro ean ourna era ona esearc,.. e s aun, a ema ca ro ramm n om u a on.. ra ne, a., a ure o ec no o,.. n, a., e s em ce,.. en a, a., e,.. oor, a ema cs om u a on.. u raman an, a., rocee n s e a ona ca em c ences e n e a es mer ca,.. s urner, a., a ure ene cs,.. uss am, a., o ecu ar s s ems o o,.. rom e a, a., urren ro oco s o ecu ar o o... as c, a., a ure neurosc ence.. omsen, a., a ure me o s,.

106 . r n er, a., rocee n s e a ona ca em c ences,. xam e uc e ur ca on ro oco s uc e ur ca on ro oco : me o s me o ma use or uc- e v- e. e erence: v vo n erro a on ene unc on e mamma an ra n us n -. as w ec e enre c aner ee a rom e a ur an a o ec no. an : -. o :. n.. u c. ^ u e r

107 re so u on: a e res u ers : u ers, u es, omo en zer s ou ce a mes ro oco : ounce omo en ze ssue u er. mes w mes w, rans er u e nse omo en zer w u er e na m, an co ec e same u e ee ce m n re nver x na vo ume m ee ce m n e wa n, re are u racen r u e u e w re. rans er e sa e e u racen r u e u e care u o e re so u on, orm ra en en r u e r m or m n are u remove su erna an. ~ u u er ee ce - m n. esus en care u s ow vor ex e e x w m, en rans er u es or, er rou mem rane e e er ur. oun ers a n nuc e w u e : - : c ec or c um s e m crosco e e ore sor n uc e ur ca on ro oco : me o s me o ar cu ar su a e or ronc- e. us n -, ma

108 . omo en ze ssue r o c e u r e o r r o z e n x e s su e mes o u n cw e, rans er m u e. ce-co uc e s s u er mes w nse omo en zer w ce-co uc e s s u er e na m, an co ec e same u e. m x we an se ce or m nu es. o ec e nuc e cen r u a on or m nu es. are u as ra e e c ear su erna an rom eac u e an se e nuc e e e ce. o e: e su erna an con a ns c o asm c com onen s an can save or a er ana s s use. esus en. co uc e s s u er an m x e n en w m com e e sus en nuc e e e. e rema n n uc e s s u er, m x we an se ce or m nu es. o ec was e nuc e cen r u a on s e are u as ra e e c ear su erna an an se e nuc e e e ce. n ona : as. esus en m o ec was e nuc e cen r u a on s e esus en w ~ o r. o r e su s e n s o n u e r *. e s u s e n s o n u e r * o r. s e care u s ow vor ex e e x w m, en rans er u es or, er rou mem rane e e er ur. oun ers a n nuc e w u e : - : c ec or c um s e m crosco e eesus ase ore sor ens n on e. or u er na nuc e resus en on u er rom w ec a. : xam e v - e a e n r o o c o s ro oco er ve rom e c - a e n ro oco ermo sc er, : s: www. ermo s er.com us en ome re erences ro oco s ce -an - ssue-

109 ac ne - r o eo r wa o n -o a ms s e a. m a s s - c r - r o o c o c e - r o e r a o n s a n a r - c c - - e u - o w - c o m e r - e o re s a r n e n u c e so a o n a w re a e n s o r c - a e n n e a r, a ro o m - e m e ra u re. o o w n u c e s o a o n ro o c o a s n a e a. c e n c e., a e a s e u o n s e e u e n u o re su s e n s o n u e r o r w. o o w s e s o r n u c e re su s e n s o n ro m ro o c o. o r e a c sa m e re a re a re a c o n m x a s n e c - a e n ro o c o :. e re s u s e n s o n. x n v e r n m e s. n c u a e n e a r o r - m n u e s. - m o w. n a o r m n u e s, a n c a re u remove su e rn a a n. e su s e n w a ro r a e a m o u n o e su s e n s o n u e r a s n o r n a n u c e so a o n ro o c o r., a s e n o r. e su s e n c a re u s o w v o r e x e e x w a m, e n ra n s e r o u e s o r, e r ro u a m e m ra n e o e e e r u r. u e n e a ro r a e amouse o re s u s e n o n u e r a s n e n u c e so a o n ro o c o o r.. o u n e rs a n n u c e w e o re s o r n. u e : - : c e c o r c u m s n e m c ro s c o e ro o c o. so r n u c e n o w e a e s o r -s e o o w n e s u c - e - e

110 xam e -se ro oco u - en m -se or s n e nuc e sma amoun s sam es ssue, e s uc e re ssue s ou s ore - a er or ours an en move e - remov n e - a er, mme a e rozen an s ore - c. re ce s nuc e s or me e ore sor n. se se ree rea en s. or n or s n e ce s nuc e n o -we a e, eac we w, an o ona se n or mme a e s n or - m n, na reeze r ce, s ore - re wor ase- wor sur aces an e u men x ur m nu es r or ur ca on, e - ea s e u ra e room em era ure aw ce a es ce an s n own or m n, ca on. - ea s eac we, m x e room em or m nu es, ace a e ma ne or m nu es emove su erna an as ree mes om e e remove su erna an, e r or - m nu es ma ne u e x on nue mme a e

111 2.. o a.. ncu a e e u e a e or m n mme a e ace ce x x ream u x m x we s n own : ncu a e or m nu es, o owe c c es or m n, or m n, en ea nac va on or m n. rans er a e on w en mac ne rea c ca on

112 x eac we c e e o ows: or m n, c c es or sec, or sec, or m n, na ex ens on or m n re-am ca on ean ur e ro uc s w. ure c eanu ure ea s, e s or m n ace a e ma ne or m n e e o su erna an as ea s a n res an ma ne sw c n e e o su erna an an re ea was remove a an e r ma ne or m n u e ma er a os re-am ca on o na ze es ua - reen e a e rea er uan ex era- mo e ro oco a e :. u er er we. sam e u e. -. n u er we. u u cover, an m x s n own r e ncu a e m n c ma e ro ram, o c n own eu ra ze:. u er neu ra ze n own ncu a e enc or m n :. u. n ex arra r mers. eac r mer over an m x s n own ro ram, o ow n e ex era ro oco er orm us n e o ow n ro ram erma c c er w ea e, ro ram ex era mac ne :

113 or m nu es or secon s c c es o : or secon s. or secon s. or secon s v. or m nu es o u c eanu : u o e er. rom eac we an c ean w ce n eac was w ce w : s c eanu :. x ea s sam es, u ea s, e u e n c eanu :. x ea s, e u e - os ex era o a e-s a on an uan oo w u ore - r mers an o os: r mer: - o- - : w ere an ase an e er, em a e sw c n o o : r r : r mer: - * * * - : *: os oro oa e on av n us escr e e a re erre em o men s e resen nven on, un ers oo a e nven on e ne e a ove ara ra s no m e ar cu ar e a s se or e a ove escr on man a aren var a ons ereo are oss e w ou e ar n rom e s r sco e e resen nven on.

114 : me o ro uc n eas one reso u on ma or v sua z n a er orm n mens ona re uc on s n e ce ene ex ress on eren ce su es ce s a es e ero eneous o u a on ce s com r s n : ro uc n rs se c us ers ce s me o com r s n a a o a ne rom e e ero eneous o u a on ce s measur n e ss m ar e ween se s enes e mens ona re uce s n e ce ene ex ress on a a an a n rs me r c, w ere n e c us ers are mens ona c ro uc n se n orma ve enes me o com r s n scor n re uce s ace an e c us ers com r se ce s w con nuous ra ec or enes ase e r ex ress on across e rs se c us ers ce s con nuous ra ec or ce s, w ere n e n orma ve enes are un ue ex resse ce s em e e ro uc n eas one secon se c us ers ce s con nuous c ose rox m e mens ona re uce s ace an ra ec or ce s me o com r s n measur n e ss m ar e ween e se n orma ve enes an a n secon me r c, w ere v sua za on ma e e me o accor n c a m ur er com r s n ma n e s a a secon se c us ers con nuous ra ec or ce s n ca e ce su es ce s a es. oca on e ce su es ce s av n ce s a e er orm n s u r za on w o e ssue sec ons com r s n sa ce su es us n ro es s ec c or enes ex resse e ce su es, w ere e s a a oca on ce su es e me o accor n c a m ur er com r s n ma n e s a a v sua ze o o ca sam e. oca on e ce su es ce s av n ce s a e com ar n ene ex ress on a a or eac ce e an mar ene ex ress on a erns ssue sam es, w ere e s a a e me o accor n c a m w ere n ro uc n e secon se c us ers oca on ce su es v sua ze o o ca sam e. ce s s e com r ses ro uc n more an one se c us ers, w ere n eac se

115 c u s e rs s ro u c e u s n e e s s c o r n n o rm a v e e n e a n e a c s u c c e s s v e c u s e r s ro u c e a n e n e x e s s c o r n n o rm a v e e n e.. e m e o a c c o r n o a n o c a m s o, u r e r c o m r s n n o rm a z a o n o e s n e c e e n e e x re s s o n a a, w e re n e n e e x re ss o n o one c e s n o rm a z e o a n o e r u s n n o e x re ss e e n e s.. e m e o a c c o r n o a n o c a m s o, u r e r c o m r s n e s m a o n o m ss e e e c o n ro a, w e re n a n e x e c a o n -m a x m z a o n a o r m s a e.. e m e o a c c o r n o a n o c a m s o, w e re n sc o r n n o rm a v e e n e s c o m r se s a n a o ra n s a n a s s a n o r a a n a a n s a n c e a n a s s.. e m e o a c c o r n o a n o c a m s o, w e re n m e n s o n a re u c o n c o m r se s a n o r.. e m e o a c c o r n o a n o c a m s o, w e re n e e e ro e n e o u s o u a o n o c e s s e r v e ro m a s e c o n o a s su e o r a u m o r ro m a su e c.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e s e c o n s o a n e m c ro sse c o n.. e me o accor n o c a m, w ere n e ssue s nervous ssue.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e nervous ssu e s so a e ro m e ra n, s n a c o r o r re n a.. e m e o a c c o r n o a n o c a m s o, w e re n e e e ro e n e o u s o u a o n o c e s s a o u a o n o c e s ro w n n s su e c u u re.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e c e s ro w n n ss u e c u u re c o m r se neurons.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e c e s ro w n n ss u e c u u re are m m u n e c e s.. e m e o a c c o r n o a n o c a m s o, w e re n e e n e e x re s s o n a a s o a n e ro m s n e c e se u e n c n.

116 . e m e o a c c o r n o a n o c a m s o, w e re n e e n e e x re s s o n a a s o a n e ro m s n e n u c e se u e n c n.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n s n e n u c e s e u e n c n c o m r se s : a re a n e e e ro e n e o u s o u a o n o c e s w a re a e n a s a z e s ex rac n nuc e rom e ce s c sor n s n e nuc e n o se ara e reac on vesse s ex rac n rom e s n e nuc e e enera n a c rar an se uenc n e rar, w ere ene ex ress on a a rom s n e ce s s o a ne.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n s n e n u c e are s o r e n o s n e w e s o a a e.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n s o r n s n e n u c e n o s e a ra e re a c o n v e ss e s c o m r s e s m c ro u c s.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n s n e n u c e are so r e n o n v u a c a m e rs o n a m c ro u c c.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n s n e n u c e s e u e n c n c o m r se s a m e o o - ro u u s n e n u c e se u e n c n, sa m e o c o m r s n : a re a n e e e ro e n e o u s o u a o n o c e s w a re a e n a s a z e s e x ra c n n u c e c e n e ra n a su s e n s o n o s o a e n u c e, w e re n e su s e n s o n c o m r se s a n u c e a r o re o c n o m e r

117 o ona, enr c n e nuc e sus ens on ma ne c-ac va e e ce a sor n n e nuc e sus ens on reverse emu s on m cro u c ev ce con ure or s n e nuc e, w ere n s n e nuc e are n v ua com ar men a ze w s n e un ue arco e ca ure ea emu s on ro ex rac n m on o e arco e ca ure ea s enera n arco e c rar an se uenc n e rar us n a re -en se uenc n,. e me o accor n c a m, w ere n e nuc e sus ens on com r ses w ere ene ex ress on a a rom s n e nuc e o a ne.. e me o accor n an c a ms, w ere n 4-5 nuc e are 5-6 nuc e.. e me o accor n an c a ms, w ere n e nuc ear ore se uence.. e me o accor n c a m, w ere n e rea en a s a zes oc n o mer com r ses o oxamer.. me o ro uc n em ora ase s n e-ce se uenc n rar com r ses e ro er es a er. eas one ce e su e, w ere n sa se uenc n rar com r ses ce s a on a rea n more an one o u a on ce s s n e ce e con nuous ra ec or ce eve o men a s a es com r s n : su e, o ona e ero eneous ce e, w nuc eos e ana o ue, w ere n e nuc eos e ana o ue ncor ora e n o re ca n an con ure or a e n w so a n rs o u a on ce s one me o n an so a n e ec a e mar er eas one o er o u a on ce s a er me o n, o ona, so a n s n e nuc e rom e so a e o u a ons ce s

118 c s a n n e n u c e o s e a n a o u e n c o r o ra e n o re c a e w e e e c a e m a r e r w n e a c o u a o n o c e s o r s n e n u c e s o a e ro m e a c o u a o n o c e s, w e re n e s s a n e w e e e c a e m a r e r so r n e s a n e a n o r u n s a n e c e s o r o o n a, so r n e s a n e a n o r u n s a n e s n e n u c e n o s e a ra e re a c o n v e s se s a n e se u e n c n e ro m e s o r e s n e c e s o r o o n a, so r e s n e n u c e, w e re s n e c e e n e e x re s s o n a a s o a n e o r c e s a e re n s a e s o m a u ra o n.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e re a n more a n one o u a o n o c e s o a s n e c e e o r su e, o r o o n a a e e ro e n e o u s c e e w a n u c e o s e a n a o u e s e r o rm e n a e a s one su e c.. e me o accor n o c a m, w ere n e su ec s a mouse.. e m e o a c c o r n o c a m s o r, w e re n so a n one o u a o n o c e s c o m r se s s se c o n o a s su e ro m e s u e c.. e me o accor n o c a m, w ere n e ssue s nervous ssue.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e nervous ssu e s so a e ro m e ra n, s n a c o r o r re n a.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e o u a o n o c e s s a o u a o n o c e s ro w n n s su e c u u re.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e c e s ro w n n ss u e c u u re c o m r se neurons.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e c e s ro w n n ss u e c u u re are m m u n e c e s.. e m e o a c c o r n o a n o c a m s o, w e re n e e n e e x re s s o n a a s o a n e ro m s n e c e se u e n c n.. e m e o a c c o r n o a n o c a m s o, w e re n e e n e e x re s s o n a a s o a n e ro m s n e n u c e se u e n c n.

119 . e m e o a c c o r n o c a m, w e re n s n e n u c e s e u e n c n c o m r se s : a rea n e o u a ons o ce s w a rea en a s a zes ex rac n nuc e rom e ce s c sor n s n e nuc e n o se ara e reac on vesse s ex rac n rom e s n e nuc e e enera n a c rar an se uenc n e rar, w ere ene ex ress on a a rom s n e ce s s o a ne.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n s n e n u c e are s o r e n o s n e w e s o a a e.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n s o r n s n e n u c e n o s e a ra e re a c o n v e ss e s c o m r s e s m c ro u c s.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n s n e n u c e are so r e n o n v u a c a m e rs o n a m c ro u c c.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n s n e n u c e s e u e n c n c o m r se s a m e o o - ro u u s n e n u c e se u e n c n, sa m e o c o m r s n : a rea n e o u a on o ce s w a rea en a s a zes e x ra c n n u c e c e n e ra n a su s e n s o n o s o a e n u c e, w e re n e su s e n s o n c o m r se s a n u c e a r o re o c n o m e r o o n a, e n r c n e n u c e s u s e n s o n o r m a n e c -a c v a e c e so r n e a n e n u c e su s e n s o n o a reverse e m u s o n m c ro u c e v c e c o n u re o r s n e n u c e, w e re n s n e n u c e are n v u a

120 com ar men a ze w s n e un ue arco e ca ure ea emu s on ro ex rac n m on o e arco e ca ure ea s enera n arco e c rar an se uenc n e rar us n a re -en se uenc n,. e me o accor n c a m, w ere n e nuc e sus ens on com r ses w ere ene ex ress on a a rom s n e nuc e o a ne.. e me o accor n an c a ms, w ere n 4-5 nuc e are 5-6 nuc e.. e me o accor n an c a ms, w ere n e nuc ear ore se uence.. e me o accor n c a m, w ere n e rea en a s a zes oc n o mer com r ses o oxamer.. e me o accor n an c a ms, ur er com r s n ro uc n com r ses e ro er es a er. eas one reso u on ma or v sua z n e em ora os on ce eve o men a a o ona, er orm n e me o accor n an c a ms s a e ce s s ec c ce e, su e ce s a e ur n ro era on com r s n : er orm n mens ona re uc on e s n e ce ene ex ress on w ere e ero eneous ce s are c us ere ce e, su e, ce s a e a a rom e s a ne ce s s n e ce e, su e ce s a e w n eac o u a on ce s e s a ne s n e nuc e s n e ce e su e so a e rom eac o u a on c measur n e ss m ar e ween se s enes e mens ona ce s re uce s n e ce ene ex ress on a a an a n rs me r c, w ere con nuous ra ec or v sua ze e mens ona re uce s ace rom ear me o n a er me o n

121 ro uc n se n orma ve enes me o com r s n scor n enes ase e r ex ress on across e con nuous ra ec or, w ere n e n orma ve enes are un ue ex resse ce s em e e c ose rox m e mens ona e ro uc n eas one se c us ers ce s me o com r s n re uce s ace, o ona, w ere n ow ex resse enes are ere ou an measur n e ss m ar e ween e se n orma ve enes an a n secon me r c, w ere v sua za on e se c us ers e mens ona re uce s ace n ca e e ene ex ress on ro es ce s ase em ora os on eve o men a. e me o accor n c a m, w ere n ro uc n e se c us ers s a e. ce s s e com r ses ro uc n more an one se c us ers, w ere n e rs se c us ers ro uce us n e es scor n n orma ve ene an eac success ve se. e me o accor n an c a ms, ur er com r s n c us ers ro uce a n e nex es scor n n orma ve ene. norma za on e s n e ce ene ex ress on a a, w ere n ene ex ress on one ce. e me o accor n an c a ms, ur er com r s n es ma on norma ze ano er us n no ex resse enes.. e me o accor n an c a ms, w ere n scor n n orma ve m sse e ec on ro a, w ere n ex ec on-max m za on a or m a e.. e me o accor n an c a ms, w ere n mens ona enes com r ses a n oran s ana s s an or an a an s ance ana s s.. e me o accor n an c a ms, w ere n e nuc eos e re uc on com r ses an or.. me o or crea n com os e s n e nuc e se uenc n rar ana o ue com r ses -e n - - eox ur ne. com r s n :

122 a m e r n one u n u e a rc o e c a u re m c ro e a w a s n e n u c e n a n e m u s o n ro e a v n a a m e e r ro m m o m, w e re n e s n e n u c e s o c e w a n u c e a r o re o c n o m e r ex rac n m on o on e ca ure m cro ea c e r o rm n a reverse ra n sc r o n re a c o n o c o n v e r e m o rs s ra n c a s c o v a e n n e o e c a u re m c ro e a o r c o n v e rse ra n s c r n w n ro e s a n e re a e r re a n ro e s a n c o e c nce a s - aacereverse re a r n a n s e u e n c n a s n e c o m o s e - e ra r, c o n a n n c e a rc o e s a re c o r e c e -o -o r n o e a c, a n u n u e m o e c u a r e n e rs a s n u s a m o n s ro m e same c e.. me o or crea n a com os e s n e-ce se uenc n rar com r s n : a m e r n one u n u e a rc o e c a u re m c ro e a w a s n e n u c e n a n e m u s o n ro e a v n a a m e e r ro m m o m, w e re n e s n e n u c e s o c e w a n u c e a r o re o c n o m e r ex rac n m on o on e ca ure m cro ea c rea n ro e s an oo n ea s n so u on e r o rm n a reverse ra n sc r o n re a c o n o c o n v e r e o rs s ra n c a s c o v a e n n e o e c a u re m c ro e a o r c o n v e rs e reverse ra n sc r n w n ro e s a n e re a e r re a n ro e s a n c o e c n c -a a c e e a s e re a r n a n s e u e n c n a s n e c o m o s e - e ra r, c o n a n n c e a rc o e s a re c o r e c e -o -o r n o e a c, a n u n u e m o e c u a r e n e rs a s n u s a m o n s ro m e same c e.. e m e o o c a m s o r, w e re n e m e o o a m n e c - a a c e e a s s e m a e sw c a m c a o n.

123 . e m e o o c a m s o r, w e re n e m e o o a m n e c - a a c e e a s s n e a r a c a o n.. e m e o o c a m s o r, w e re n e m e o o a m n e c - a a c e e a s s e x o n e n a so e rm a a m c a o n.. e m e o o c a m s o r, w e re n e e m u s o n ro e s o rm e v a coe n c a su a o n c o m r s n c a u re m c ro e a a n c o m o s e s n e n u c e.. e me o o c a ms or, w ere n e s m.. e m e o o c a m s o r, w e re n e a m e e r o e e m u s o n ro e s - m o r - m.. e m e o o c a m s o r, w e re n e a m e e r o e c a u re m c ro e a s s ro m m o m.. e m e o a c c o r n o a n o c a m s o, w e re n n u c e are u r e r e e c a e a u o re sc e n s n a, w e re n v u a n u c e m a e u r e r so r e.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n c e s e x re ss a n u c e a r o c a z e u o re s c e n ro e n.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e n u c e a r o c a z e u o re s c e n ro e n c o m r se s a u o re s c e n ro e n u s e o a ro e n o m a n.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n s n e n u c e are m m u n o s a n e w a n a n o w s e c c a n o r a n n ra n u c e a r ro e n.. e me o accor n o c a m, w ere n e an o s s ec c or eu.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n n u c e are s a n e w a n u c e a r s a n.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e n u c e a r s a n c o m r se s, u re, r a n u e, o e c s o r ro u m o n e.. n a a ra u s o r c re a n a c o m o s e s n e n u c e s e u e n c n ra r v a a m c ro u c s s e m, c o m r s n :

124 a o -su r a c a n n e c o m r s n a e r a n a c a rr e r u c a n n e, w e re n sa c a rr e r u c a n n e u r e r c o m r se s a re s s o r a n n e o r a n a n a e c o n u re o r n u c e c o m r s n a e r a n a c a rr e r u c a n n e, w e re n sa c a rr e r u c a n n e o o n a u r e r c o m r s e s a re s s o r a n n e o r m c a u re m c ro e a s a n s s re a e n c o m r s n a e r a n a c a rr e r u c a n n e, w e re n s a c a rr e r u c a n n e o o n a u r e r c o m r se s a re s s o r sa c a rr e r u c a n n e s a v e a c a rr e r u o w n e re n a a n a u s a e o r re e e rm n e o w ra e w ere n eac sa carr er u c anne s mer e a a unc on an sa unc on e n connec e o a m xer, w c con a ns an ou e or ro s.. e a a ra u s o c a m, w e re n e a n a e c o m r se s a n u c e a r o re o c n o m e r, a n e n z m e a n a n u c e.. e a a ra u s o c a m, w e re n sa u n c o n s c o n n e c e o s a m x e r a u c a rr e r c a n n e w a c o n s r c o n o r ro e n c -o.. e a ara us o c a m e, w ere n e ana e s a nuc e.. e a a ra u s o c a m e, w e re n e a n a e s a o s a o e n c e o r n u c e.. e a a ra u s o c a m e, w e re n e s s re a e n c o m r se s a n a n o n c su r a c a n, s u c a s s o u m a u ro sa rc o s n e, o r a c a o ro c sa, s u c a s u a n u n u m o c a n a e.. e a ara us o c a m, w ere n e er com r ses s uare.. e a a ra u s o c a m, w e re n e re s s o r s se r e n n e a v n a e n ro m, w o - m a n e o - mm.. e a ara us o c a m, w ere n e res s or as a ame er o m.

125 . e a a ra u s o c a m, w e re n e c a n n e s a v n a e n o e n o -, m a n w o - mm, a n e o - mm.. e a ara us o c a m, w ere n e c anne ame er s m.. e a a ra u s o c a m, w e re n e c a n n e a m e e r s,,, o r m.. e a a ra u s o c a m, w e re n e m x e r a s a e n o - m a n a w o - m o r - m.. e a ara us o c a m, w ere n e m xer w s m.. e a ara us o c a m, w ere n e m xer w s - m.. e a ara us o c a m, w ere n e o -sur ac an s a oc o mer.. e a a ra u s o c a m, w e re n e o c o m e r s ro e e n e ra o n.. e a ara us o c a m, w ere n e carr er u s wa er- cero m x ure.. me o o e erm n n ce s res ons ve o a era eu c a en com r s n : a c o n a c n a ss u e o n e re s w a e ra e u c a e n a n a n u c e o s e a n a o u e, w e re n e n u c e o s e a n a o u e s n c o r o ra e n o re c a n a n s c o n u re o r a e n w a e e c a e m a r e r so a n e s su e o n e re s, o o n a, so a n s n e n u c e ro m e s su e o n e re s c s a n n e n u c e o s e a n a o u e n c o r o ra e n o re c a e w e e e c a e m a r e r w n e ss u e o n e re s o r s n e n u c e so a e ro m e ss u e o n e re s, w e re n e s s a n e w e e e c a e m a r e r so r n e s a n e a n o r u n s a n e c e s o r o o n a, so r n e s a n e a n o r u n s a n e s n e n u c e n o s e a ra e re a c o n v e s se s

126 e se u e n c n e ro m e s o r e s n e c e s o r o o n a, so r e s n e n u c e, w e re s n e c e e n e e x re s s o n a a s o a n e a n e e rm n n c e s u e s a n o r c e su e s o a s e c c e v e o m e n a s a e, w e re c e s re s o n s v e o a e ra e u c a e n are e e rm n e.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e n u c e o s e a n a o u e s c o n a c e w e ss u e o n e re s e o re e e ra e u c a e n.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e n u c e o s e a n a o u e s c o n a c e w e ss u e o n e re s e w e e n a n a s e o re e e ra e u c a e n.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e n u c e o s e a n a o u e a n e ra e u c a e n s a m n s e re ro m a n m a n a e e v c e o r o c a z e n e c o n.. e me o accor n o c a m, w ere n e ssue o n eres s a umor.. e m e o a c c o r n o c a m, w e re n e c e s u e s are e e rm n e a m e o c o m r s n : a e r o rm n m e n s o n a re u c o n o n e s n e c e e n e e x re s s o n a a o a n e ro m e e e ro e n e o u s o u a o n o c e s ro u c n a rs s e o c u s e rs o c e s a m e o c o m r s n m e a s u r n e s s m a r e w e e n se s o e n e s n e m e n s o n a re u c e s n e c e e n e e x re ss o n a a a n a n a rs m e r c, w e re n e c u s e rs are n a m e n s o n a re u c e s a c e a n e c u s e rs c o m r s e c e s w a c o n n u o u s ra e c o r c ro u c n a se o n o rm a v e e n e s a m e o c o m r s n sc o r n e n e s a s e o n e r e x re s s o n across e rs s e o c u s e rs o c e s o r a c o n n u o u s ra e c o r o c e s, w e re n e n o rm a v e e n e s are u n u e e x re sse n c e s e m e e n c o s e ro x m n e m e n s o n a re u c e s a c e a n ro u c n a e a s one s e c o n s e o c u s e rs o c e s o r c o n n u o u s ra e c o r o c e s a m e o c o m r s n m e a su r n e s s m a r e w e e n e se o n o rm a v e e n e s a n a n a s e c o n m e r c, w e re v s u a z a o n o a m a o e se c o n s e o c u s e rs o r c o n n u o u s ra e c o r o c e s n c a e c e su e s o r c e s a e s.

127 . e me o accor n c a m, w ere n e ce su es s ec c eve o men a s a e are e erm ne e erm n n e ce su e ce s a are s a ne. e me o accor n c a m, w ere n e ce su es s ec c an uns a ne. a er orm n mens ona re uc on e s n e ce ene ex ress on eve o men a s a e are e erm ne me o com r s n : a a rom e s a ne ce s s n e ce e, su e ce s a e w n eac o u a on ce s e s a ne s n e nuc e s n e ce e su e so a e rom eac o u a on measur n e ss m ar e ween se s enes e mens ona ce s re uce s n e ce ene ex ress on a a an a n rs me r c, w ere con nuous ra ec or v sua ze e mens ona re uce s ace rom ear me o n a er c ro uc n se n orma ve enes me o com r s n scor n me o n enes ase e r ex ress on across e con nuous ra ec or, w ere n e n orma ve enes are un ue ex resse ce s em e e c ose rox m e mens ona ro uc n eas one se c us ers ce s me o com r s n re uce s ace, o ona, w ere n ow ex resse enes are ere ou an measur n e ss m ar e ween e se n orma ve enes an a n secon me r c, w ere v sua za on e se c us ers e mens ona re uce s ace n ca e e ene ex ress on ro es ce s ase em ora os on eve o men a. e me o accor n c a m, w ere n ro uc n e se c us ers s a e. ce s s e com r ses ro uc n more an one se c us ers, w ere n e rs se c us ers ro uce us n e es scor n n orma ve ene an eac success ve se. e me o accor n an c a ms, ur er com r s n c us ers ro uce a n e nex es scor n n orma ve ene. norma za on e s n e ce ene ex ress on a a, w ere n ene ex ress on one ce norma ze ano er us n no ex resse enes.

128 . e me o accor n an c a ms, ur er com r s n es ma on. e me o accor n an c a ms, w ere n scor n n orma ve m sse e ec on ro a, w ere n ex ec on-max m za on a or m a e.. e me o accor n an c a ms, w ere n mens ona enes com r ses a n oran s ana s s an or an a an s ance ana s s.. e me o accor n an c a ms, w ere n e nuc eos e re uc on com r ses an or. ana o ue com r ses -e n - - eox ur ne.

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164