Análisis de células únicas de estados de linaje mixto que conducen a una elección de destino celular binario

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo
• La genómica
• Biología celular

Sus antecedentes:

• Delinear los estados celulares jerárquicos y las redes de genes reguladores es crucial para comprender la especificación del tipo de célula.
• La secuenciación de ARN de una sola célula (scRNA-seq) es una herramienta poderosa para analizar los estados genómicos y los genes reguladores.
• Los estados de linaje mixto con factores de transcripción coexpresados pueden impulsar los potenciales de desarrollo.

Objetivo del estudio:

• Delinear los estados jerárquicos genómicos y regulatorios en la especificación de neutrófilos y macrófagos en ratones.
• Investigar la naturaleza de los estados de transición y la dinámica determinante del destino celular in vivo.
• Identificar los genes reguladores clave y las redes involucradas en las decisiones del destino celular.

Principales métodos:

• Se empleó la secuenciación de ARN unicelular (scRNA-seq).
• Se utilizó una nueva herramienta analítica, el agrupamiento iterativo y la selección de genes guía.
• Se realizaron ensayos clonogénicos y perturbaciones genéticas.

Principales resultados:

• Se identificaron prevalecientes intermediarios de linaje mixto que expresan tanto genes progenitor / progenitor como mieloides.
• Se revelaron intermedios metastables raros con programas de tallo/ progenitor colapsados y baja expresión del determinante mieloide (Irf8, Gfi1).
• Irf8 y Gfi1 fueron identificados como componentes clave para contrarrestar las redes de regulación génica, con sus pérdidas combinadas atrapando a los intermediarios metastables.

Conclusiones:

• Los estados de linaje mixto son obligatorios durante la especificación del destino celular.
• Estos estados exhiben frecuencias variables debido a la inestabilidad dinámica.
• Las redes de regulación genética contrarrestantes dictan las decisiones del destino celular.