La reconstrucción espacial de una sola célula revela la división global del trabajo en el hígado de los mamíferos

Área de la Ciencia:

• La genómica
• Biología celular
• Biología de sistemas

Sus antecedentes:

• Los lóbulos hepáticos de los mamíferos exhiben polarización radial debido al flujo sanguíneo y a los morfógenos.
• La expresión génica diferencial a lo largo del eje del lóbulo, conocida como zonificación, es crucial para la función hepática.
• Ha faltado un mapa completo de la zonificación del hígado en todo el genoma.

Objetivo del estudio:

• Para crear una reconstrucción espacial de alta resolución de toda la expresión génica dentro de los lóbulos del hígado del ratón.
• Identificar y perfilar los genes zonados y su distribución espacial.
• Para entender la organización espacial de los procesos metabólicos como la biosíntesis de los ácidos biliares.

Principales métodos:

• Se utilizó la hibridación in situ por fluorescencia de una sola molécula (smFISH) para caracterizar los genes de referencia.
• Análisis de todo el transcriptoma de miles de células hepáticas individuales de ratón.
• Inferencia de las coordenadas de los lóbulos celulares basadas en patrones de expresión de los genes zonados.

Principales resultados:

• Aproximadamente el 50% de todos los genes del hígado muestran patrones de zonificación significativos.
• Se descubrieron perfiles de expresión génica no monótonos abundantes, que a menudo alcanzan su punto máximo en las regiones del lóbulo medio.
• Se encontró que la disposición espacial de las enzimas de biosíntesis de ácido biliar se correlacionaba con su posición en la vía metabólica.

Conclusiones:

• El estudio proporciona un modelo genómico espacial detallado del hígado del ratón.
• Los hallazgos revelan una compleja división espacial del trabajo entre los genes del hígado.
• El enfoque desarrollado puede aplicarse a mapear la expresión génica espacial en otros órganos.