scRNA-seq分析包括两状心弦细胞的细胞

科学领域:

• 进化发展生物学 进化发展生物学
• 进行比较的基因组学.
• 编排进化的时间表.

背景情况:

• 脑带动物对于理解带动物的起源至关重要,它们早于带动物和脊椎动物.
• 符号带,一个定义符号的特征,有硬币形的肌纤维细胞在amphioxus.
• 诺托科德衍生的刺信号模式是脊椎动物的背部神经,但单细胞特性仍然不清楚.

研究的目的:

• 为了研究单细胞性质和基因表达特征的amphioxus notochordal细胞.
• 识别脑和脑中不同类型的细胞及其潜在功能.
• 为了比较头带和脑带的特征与脊椎动物的特征,推断进化关系.

主要方法:

• 针对全长转录序列的Iso-seq分析.
• 单细胞RNA-seq分析以确定单个细胞的基因表达.
• 在现场杂交 (ISH) 以可视化基因表达模式在 notochord.

主要成果:

• 基因表达大致将心弦细胞分为肌纤维状和非肌纤维状 (米勒) 细胞.
• 肌纤维细胞是中心的,其中一些扩展着心弦角;一些肌纤维细胞基因是特定于心弦的.
• 穆勒细胞 (背部,侧部,腹部) 表达刺和Brachyury;背部的穆勒细胞通过信号通路与神经相互作用,侧部与肌瘤相互作用,腹部与内皮相互作用.

结论:

• 脑和细胞表现出特殊的功能,类似于脊椎动物的细胞在模拟相邻组织中的作用.
• 保存的信号通路 (刺,Brachyury) 和细胞类型的存在表明脊椎动物脑中脊的祖先形式.
• 这项研究提供了关于脊椎动物脑内脑的进化起源的分子证据.