Nature:中科院团队合作获得小鼠胚胎早期时空转录图谱

2019年8月08日 16:26:50 来源: iNature
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  在小鼠胚胎的植入后发育期间,早期外胚层中的内细胞团的后代从幼稚状态转变为多能状态。同时,形成胚层并指定细胞谱系,从而建立胚胎发生的蓝图。命运映射和谱系分析30码期期中表明,胚胎层不同区域的细胞在原肠胚形成期间获得位置特异性细胞命运。在基本身体计划形成之前,细胞命运的区域化-其机制有助于理解胚胎编程和基于干细胞的翻译30码期期中-在脊椎动物胚胎中是保守的。然而,尚未进行植入后胚胎的谱系分离和组织结构的全基因组分子注释。

  2019年8月7日,中科院生物化学与细胞生物学30码期期中所景乃禾、中科院-马普学会计算生物学伙伴30码期期中所韩敬东与中科院广州生物医药与健康30码期期中院彭广敦共同通讯作在Nature在线发表题为“Molecular architecture of lineage allocation and tissue organization in early mouse embryo”的30码期期中论文,该30码期期中报告了从原肠胚前期到晚期原肠胚阶段发育过程中胚层中确定位置的细胞群的空间分辨转录组。这种时空转录组提供高分辨率的数字化原位基因表达谱,揭示了组织谱系的分子谱系,并定义了时间和空间中多能性状态的连续体。转录组进一步鉴定了驱动谱系规范和组织模式的分子决定簇网络,支持Hippo-Yap信号传导在胚层发育中的作用,并揭示内脏内胚层在早期小鼠胚胎中对内胚层的贡献。

  总的来说,时空转录组开辟了探索谱系分化和组织模式在时间和空间上的分子活动的途径,揭示了推动谱系发育的主要调节机制,并且能够以前所未有的细节描绘胚层衍生物的分子结构和发育轨迹。 该数据集将成为指导未来努力阐明谱系分化和植入后胚胎形态发生的分子机制的宝贵资源,并将提高多能干细胞定向分化的效率。

  在小鼠胚胎的植入后发育期间,早期外胚层中的内细胞团的后代从幼稚状态转变为多能状态。同时,形成胚层并指定细胞谱系,从而建立胚胎发生的蓝图。命运映射和谱系分析30码期期中表明,胚胎层不同区域的细胞在原肠胚形成期间获得位置特异性细胞命运。在基本身体计划形成之前,细胞命运的区域化-其机制有助于理解胚胎编程和基于干细胞的翻译30码期期中-在脊椎动物胚胎中是保守的。然而,尚未进行植入后胚胎的谱系分离和组织结构的全基因组分子注释。

Geo-seq分析植入后小鼠胚胎的时空转录组

  早期胚胎中胚层祖细胞的谱系历史和分歧可以通过时间(发育)和空间(位置)维度中的基因表达谱来注释。单细胞RNA测序(RNA-seq)分析有可能重建胚胎细胞的发育轨迹,但由于缺乏空间和时间分辨率而让人感到模糊不清。为了实现外胚层转录组的空间读数,已经通过使用Geo-seq方案在条纹中段晚期胚胎中进行的低输入RNA-seq对外胚层细胞群中的转录组进行了全基因组分析。

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发育调节因子

  在这里,30码期期中人员报告了从原肠胚前期到晚期原肠胚阶段发育过程中胚层中确定位置的细胞群的空间分辨转录组。这种时空转录组提供高分辨率的数字化原位基因表达谱,揭示了组织谱系的分子谱系,并定义了时间和空间中多能性状态的连续体。转录组进一步鉴定了驱动谱系规范和组织模式的分子决定簇网络,支持Hippo-Yap信号传导在胚层发育中的作用,并揭示内脏内胚层在早期小鼠胚胎中对内胚层的贡献。

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植入后胚胎信号活动区域化与多能性状态转变与细胞命运的关系

  总的来说,时空转录组开辟了探索谱系分化和组织模式在时间和空间上的分子活动的途径,揭示了推动谱系发育的主要调节机制,并且能够以前所未有的细节描绘胚层衍生物的分子结构和发育轨迹。 该数据集将成为指导未来努力阐明谱系分化和植入后胚胎形态发生的分子机制的宝贵资源,并将提高多能干细胞定向分化的效率。