Fenotipado unicelular de embriones enteros de trastornos del desarrollo de los mamíferos

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo
• La genética
• La genómica

Sus antecedentes:

• Los modelos de ratón son esenciales para el estudio de los trastornos del desarrollo humano.
• Los métodos convencionales de fenotipo pueden pasar por alto defectos sutiles en el desarrollo de los embriones.
• Existe la necesidad de métodos escalables y de alta resolución para caracterizar modelos genéticos de ratones.

Objetivo del estudio:

• Establecer la secuenciación de ARN de una sola célula de embrión entero como una plataforma escalable para el fenotipo sistemático de modelos genéticos de ratón.
• Para permitir la caracterización molecular y celular detallada de los trastornos del desarrollo en ratones.
• Identificar y analizar las diferencias fenotípicas entre varios genotipos mutantes.

Principales métodos:

• Aplicación de la secuenciación de ARN de una sola célula basada en la indexación combinatoria (scRNA-seq).
• Perfilamiento de 101 embriones de 22 genotipos mutantes y 4 de tipo salvaje en el día embrionario 13.5 (con un total de más de 1,6 millones de núcleos).
• Desarrollo y aplicación de marcos analíticos para detectar diferencias en la composición del tipo celular y la expresión génica en 52 tipos/trayectorias celulares.

Principales resultados:

• Identificación de efectos fenotípicos variados en 22 genotipos mutantes, que afectan a diferentes tipos y trayectorias celulares.
• Caracterización de las diferencias entre las cepas de tipo salvaje y comparación de los mutantes de ganancia frente a la pérdida de función.
• Detección de cambios moleculares y celulares compartidos entre los mutantes, lo que sugiere pleiotropía de desarrollo descomponible.

Conclusiones:

• El scRNA-seq del embrión entero proporciona una amplitud y resolución sin precedentes para el fenotipo molecular y celular sistemático de mutantes de ratón.
• Esta plataforma facilita la caracterización detallada de los modelos genéticos para los trastornos del desarrollo.
• El enfoque ayuda a comprender las interacciones genéticas complejas y la pleiotropía del desarrollo.