変化するマウス胚のトランスクリプトームの全組織と単細胞解像度

科学分野:

• 発達生物学
• ゲノミクス
• トランスクリプトミクス

背景:

• 哺乳類の胚形成には,組織のアイデンティティを確立するための複雑な遺伝子発現が含まれます.
• 発達遺伝子調節を理解することは 発達生物学にとって極めて重要です

研究 の 目的:

• 胚の発達中のマウスのポリA-RNAトランスクリプトームを体系的に定量化する.
• 遺伝子発現のグローバル構造と主要要因を特徴づける.
• 転写因子ネットワークと表遺伝子プロファイルを含む規制メカニズムを特定する.

主な方法:

• 胚の10.5日目から出生までのマウスポリA-RNAの体系的な定量化
• 単細胞RNA配列解析 (scRNA-seq) を用いた組織レベルのトランスクリプトームの分解
• プロモーター配列モチーフをENCODEの表遺伝子プロファイルとIDEASモデルと統合する.

主要な成果:

• 発達のトランスクリプトームは,細胞差別化,体軸,細胞増殖遺伝子セットによってグローバルに構造化されています.
• 神経新生と血液形成は,異なる遺伝子発現と細胞タイプを著しく支配する.
• 抑制剤を含むプロモーターの抑制解消メカニズムがニューロン発現群で特定された.
• 発達する四肢のscRNA-seq分析により,推論された系統関係を持つ25の細胞タイプが特定されました.

結論:

• ダイナミックな遺伝子発現,特にニューロゲネシスと血液形成は哺乳類の胚の発達を形作る.
• プロモーターの抑制は神経細胞の発達における重要な規制メカニズムである.
• トランスクリプトミクスとエピジェノミクスデータを統合した分析は,発達研究のための貴重なリソースを提供します.