Создается генетический атлас, подробно описывающий ранние стадии развития рыбок данио

Прочитано: 47 раз(а)


Исследователи из Национального института здравоохранения опубликовали атлас развития рыбок данио, подробно описывая программы экспрессии генов, которые активируются почти в каждом типе клеток в течение первых пяти дней развития, периода, в течение которого эмбрионы созревают из одной клетки в отдельные типы клеток. . Эти разнообразные клетки становятся тканями и органами, из которых формируются молодь рыб, способная плавать и искать пищу. Результаты опубликованы в журнале Developmental Cell.

«Возможно, это удивительно, но крошечные рыбки данио дают нам значительную информацию о развитии человека и болезнях. Многие программы экспрессии генов, управляющие эмбриональным ростом, одинаковы у рыб, людей и других животных», — сказал Кристофер МакБейн, доктор философии, научный директор. из Национального института здоровья детей и человеческого развития Юнис Кеннеди Шрайвер (NICHD), который проводил эту работу.

«Поскольку рыбки данио визуально прозрачны, оплодотворяют икру снаружи и их легко изучать генетически, они представляют собой уникальный и эффективный способ моделирования заболеваний человека».

Процесс эмбрионального развития управляется инструкциями в ДНК, которые управляют различными программами экспрессии генов внутри отдельных клеток , что придает разным типам клеток уникальные функциональные характеристики. Для создания атласа исследовательская группа использовала метод, называемый секвенированием одноклеточной РНК, для определения программ экспрессии генов в течение пяти дней, при этом образцы отбирались каждые два-12 часов.

Полученный атлас непрерывно отслеживает почти 490 000 клеток в течение 120 часов после оплодотворения, при этом на клетку обнаруживается в среднем 8621 транскрипт и 1745 генов. Затем исследовательская группа отсортировала эти данные по известным типам клеток и состояниям клеток во время разработки.

Чтобы подчеркнуть полезность атласа, команда сосредоточилась на развитии недостаточно изученных клеток, в том числе клеток кишечника, называемых клетками BEST4+, которые связаны с желудочно-кишечными заболеваниями и раком у людей. Мало что известно о том, как развиваются эти клетки, поскольку они отсутствуют у других распространенных модельных организмов, таких как мыши.

Используя атлас, команда с помощью вычислений предсказала полную программу развития клеток BEST4+, включая сигналы, инициирующие развитие клеток, и факторы транскрипции , которые осуществляют этот процесс. Эти результаты можно оценить на модельных организмах или клинических образцах, чтобы лучше понять роль клеток BEST4+ в заболеваниях человека.

«Наш атлас раннего развития рыбок данио представляет собой чрезвычайно подробный ресурс, описывающий программу экспрессии сотен типов клеток на 62 стадиях развития», — сказал старший автор Джеффри А. Фаррелл, доктор философии, исследователь Эрла Стадтмана и руководитель подразделения NICHD по спецификации и дифференциации клеток.

«Из этого атласа мы сделали открытия о малоизученных клетках, в том числе о клетках кишечника, участвующих в заболеваниях человека, гладких мышцах , окружающих кишечник, и клетках, окружающих кровеносные сосуды. Есть еще много открытий, которые ждут своего открытия, и мы с нетерпением ждем возможности увидеть что исследовательское сообщество может сделать с нашим атласом с открытым исходным кодом».

Создается генетический атлас, подробно описывающий ранние стадии развития рыбок данио



Новости партнеров