Perfilamiento multiómico de la gastrulación del ratón con resolución de una sola célula

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo
• La epigenética
• La genómica

Sus antecedentes:

• La gastrulación establece el plan corporal de los vertebrados a través de la formación de la capa germinal.
• La reprogramación epigenética acompaña a la gastrulación, pero su papel en la elección del destino celular no está claro.
• La coordinación entre las capas moleculares durante el desarrollo temprano necesita aclaración.

Objetivo del estudio:

• Para crear un mapa multi-ómico de una sola célula de la accesibilidad de la cromatina, la metilación del ADN y la expresión del ARN durante la gastrulación del ratón.
• Investigar el papel del epigenoma en las decisiones tempranas del destino celular.
• Comprender la coordinación entre los cambios epigenéticos y la especificación de la capa germinal.

Principales métodos:

• Perfiles multicelulares (accesibilidad a la cromatina, metilación del ADN, expresión del ARN).
• Análisis de embriones de ratón en el inicio de la gastrulación.
• Integración computacional de los datos multi-ómicos.

Principales resultados:

• La salida de la pluripotencia está vinculada a un paisaje epigenético represivo global.
• Los patrones epigenéticos específicos del linaje surgen durante la gastrulación.
• Las células del mesodermo y del endodermo muestran reorganizaciones epigenéticas coordinadas (desmetilación mediada por TET, mayor accesibilidad) antes del compromiso del destino.
• Las células ectodérmicas muestran paisajes de metilación y accesibilidad establecidos desde el principio.

Conclusiones:

• Los elementos reguladores están epigenéticamente preparados o remodelados antes de las decisiones del destino celular de la capa germinal.
• Esto proporciona un marco molecular para la aparición jerárquica de las capas germinales primarias.
• El estudio aclara el papel del epigenoma en la elección temprana del destino celular y la coordinación de la capa molecular.