Sección de identidad celular a través de inferencia de red y perturbación de genes in silico

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo
• Biología de sistemas
• Biología computacional

Sus antecedentes:

• La identidad celular está determinada por la intrincada regulación de la expresión génica, formando redes reguladoras de genes.
• Comprender estas redes es crucial para descifrar los procesos de desarrollo y la diferenciación celular.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar CellOracle, un enfoque de aprendizaje automático para simular perturbaciones del factor de transcripción en redes reguladoras de genes.
• Analizar la regulación de la identidad celular y obtener información mecanicista sobre el desarrollo y la diferenciación.

Principales métodos:

• Redes de regulación genética inferidas a partir de datos multicelulares.
• Ejecutado en perturbaciones del factor de transcripción de silicio utilizando CellOracle.
• Se aplicó el enfoque a la hematopoyesis de ratón/humano y la embriogénesis de pez cebra.

Principales resultados:

• CellOracle modeló con precisión los cambios fenotípicos conocidos de las perturbaciones del factor de transcripción en modelos establecidos.
• Se ha simulado y validado experimentalmente un nuevo fenotipo de pez cebra resultante de la pérdida del regulador de la notocorda "noto".
• Se ha identificado "lhx1a" como un nuevo regulador del mesodermo axial en el pez cebra.

Conclusiones:

• CellOracle es una herramienta poderosa para analizar las funciones de los factores de transcripción en la regulación de la identidad celular.
• El enfoque proporciona valiosos conocimientos mecanicistas sobre los procesos de desarrollo y la diferenciación celular.
• CellOracle facilita el descubrimiento de nuevas funciones genéticas y fenotipos de desarrollo.