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阿特拉斯对胎儿基因表达,单细胞调节

经过/ 7月20日7月7日
人和小鼠细胞。
物种相似之处:许多胎儿人细胞(棕色)与从小鼠胚胎(粉红色)开始的细胞谱系对齐,基于其基因表达模式。

在胎儿发育过程中,两种新的全新插件概述了数百万个细胞的概况,提供了无与伦比的基因活动。

第一个地图集基因表达细节和第二个目录R.可能的基因组的exions参与监管。这些资源可以帮助研究人员更好地了解不同的细胞类型在开发过程中如何出现,而且反过来,自闭症等条件的分子支撑。研究人员可以探索两个地图集在线的。

以前的方法检查基因表达或调节将单个细胞分成单个液滴,每次将分析限制为几千个细胞。因此,胎儿发展的大多数单细胞地图空间只关注一个器官。

对于新的地图集,研究人员开发了一种方法,它使用三轮DNA条形码来标记单个细胞并在样品中的尺寸百分之叠 - 足以包围多个器官。

在该方法中,研究人员首先将细胞核分离不同组织样本。它们将核从每个组织置于板上的不同孔中,并向每个组织添加一个独特的DNA条形码。然后,他们将所有的单元格汇总,将它们随机重新分配到井中,并将另一个条形码添加到每个孔中。他们第三次重复汇集,重新分配和条形码的过程。因为任何两个细胞都不太可能在同一系列中结束三个井,所以每个细胞都以唯一的条形码组合标记。

跟踪轨迹:

该团队使用该技术来标记信使RNA的DNA副本(cDNA),来自个体核的中介和蛋白质之间的中介物,并测序cDNA以衡量基因表达。细胞核来自28胎,从概念后72到129天。

然后基于其基因表达模式将细胞分组为类型和亚型,并使用已知的标记基因和小鼠细胞壳酶鉴定它们。

新的地图集,11月所述科学,详细记录了大约400万个细胞的基因表达情况。它包括77种类型和657种细胞亚型,其中一些代表了一个细胞系的不同发育阶段。例如,该图谱显示了大脑中从神经祖细胞分化为成熟神经元的细胞。

对于每种细胞类型,该团队也平均编程了11个基因,表达水平至少比其他细胞类型高至少五倍。研究人员说,许多这些标记基因以前没有与特定细胞类型相关联,并可用于识别未来研究中的细胞类型。

细胞类型和亚型也符合小鼠单细胞地图集中概述的那些。在一个分析中,团队组合来自胎儿地图集的数据和小鼠胚胎中基因表达的图谱。然后根据其基因表达模式的相似性聚集细胞。

研究人员说,许多人类细胞似乎源自开始于小鼠胚胎中的细胞谱系,在鼠标胚胎中开始,在整个早期发展中提供窗口。

人和小鼠细胞。


成熟地图:人类胚胎细胞(黄色)和小鼠胚胎(绿色、蓝色、紫色)的基因表达谱根据其相似性聚在一起,揭示了发育过程中细胞类型的轨迹。

早期的表观基因组:

在另一项研究中,发表在同一问题科学,研究人员将组织样品从相同的15个胎儿器官到目录区域染色质它是DNA和蛋白质的螺旋状复合体,酶可以利用它。这些区域被认为与基因表达有关。

提取核后,团队使用酶来标记和单独的可接近区域进行测序。与基因表达Atlas一样,它们使用三重条形码方法与单个核标记DNA。

研究人员报告,地图集细节染色质的可达区域染色体的约80万个细胞。该团队还通过搜索提示者 - DNA序列的启动子 - DNA在DNA的可偏转区域中的标记基因的DNA序列进行分类为54个细胞类型。

此外,研究人员通过开放的染色质组合,发现转录因子的结合位点,参与调节基因表达的蛋白质,其富含不同细胞类型。这揭示了已知的和以前未知的调节因子可能在产生或维持不同的细胞类型中发挥作用。

在开放染色质中搜索与34种特征或条件相关的变异,如高胆固醇和哮喘,也揭示了这些变异最容易获得的细胞类型,这表明这些细胞对特征或条件有贡献。研究人员报告说,正如预期的那样,这些细胞类型或组织也经常受到这一特征的影响。

研究人员所说,基因表达和染色质无障碍地图集的基因表达和染色质无障碍率都可以帮助研究人员可能参与自闭症的斑点细胞类型,并且可以在开发过程中突变如何影响整个身体的细胞。