Sci-space可以幫助構(gòu)建哺乳動物胚胎發(fā)育圖譜

一種稱為 sci-Space 的新技術(shù)與來自其他技術(shù)的數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以在哺乳動物胚胎發(fā)育過程中生成跨不同細胞的基因表達的四維圖譜。

這樣的圖譜將繪制單個細胞中的基因轉(zhuǎn)錄如何反映時間的流逝、細胞譜系、細胞遷移和發(fā)育中胚胎的位置。它們還將有助于闡明基因表達的空間調(diào)節(jié)。

哺乳動物胚胎發(fā)育是一個非凡的現(xiàn)象：受精卵反復(fù)分裂并在幾周或幾個月內(nèi)變成一個復(fù)雜的有機體，能夠進行無數(shù)的生理過程并由各種細胞、組織、器官、解剖結(jié)構(gòu)組成。

更好地了解哺乳動物在出生前是如何形成的——尤其是胚胎發(fā)育過程中單細胞水平基因表達的產(chǎn)前空間模式——可以促進對各種條件的生物醫(yī)學(xué)和獸醫(yī)研究。這些范圍從遺傳性疾病到先天性畸形和發(fā)育遲緩。了解器官的起源也可能有助于未來的再生醫(yī)學(xué)工作。

由 UW Medicine、Howard Hughes 醫(yī)學(xué)研究所和西雅圖 Brotman Baty 精密醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際團隊展示了他們在小鼠胚胎中的 sci-Space 技術(shù)的概念驗證。

他們的結(jié)果發(fā)表在 7 月 2 日的《科學(xué)》雜志上。主要作者是華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院基因組科學(xué)系的 Sanjay R. Srivatsan 和華盛頓大學(xué)生物工程系的 Mary C. Regier。

資深作者是華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)基因組科學(xué)教授、布羅特曼巴蒂研究所所長杰伊·申杜爾，以及艾倫細胞譜系追蹤發(fā)現(xiàn)中心的研究員;華盛頓大學(xué)生物工程助理教授 Kelly R. Stevens;和基因組科學(xué)副教授 Cole Trapnell。Regier 和 Stevens 還是 UW 醫(yī)學(xué)研究所干細胞和再生醫(yī)學(xué)研究所的研究員。

研究人員觀察了 120,000 個細胞核中基因的編排。身體的所有體細胞都包含相同的 DNA 代碼。當(dāng)小鼠胚胎成形時，研究人員捕獲了有關(guān)這些細胞核中哪些基因被打開或關(guān)閉的信息?？茖W(xué)家們還研究了胚胎中細胞的位置如何影響發(fā)育過程中哪些基因被激活。

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