使用smFISH和in silico对C.的分期进行发育基因表达的分析. 优雅的胚胎胚胎

科学领域:

• 发育生物学是发展生物学.
• 分子生物学分子生物学
• 遗传学 是一个遗传学.

背景情况:

• 转录调节对于胚胎发育和细胞分化至关重要.
• 了解单分子分辨率的基因表达动态对于破译复杂的发育过程至关重要.
• 以前的方法缺乏时间分辨率,以捕捉胚胎发生过程中的快速转录变化.

研究的目的:

• 开发和验证一种高通量单分子光 in situ 杂交 (smFISH) 方法,用于在发育中的Caenorhabditis elegans胚胎中量化mRNA.
• 在整个胚胎发生过程中以单分子分辨率计算胚胎阶段并分析基因表达动态.
• 研究剂量补偿基因sdc-2的转录调节以及剂量补偿复合体 (DCC) 在X染色体基因表达中的作用.

主要方法:

• 开发一种高通量smFISH技术,结合计算胚胎分期和单分子mRNA量化.
• 该方法的应用是为了研究在C. elegans胚胎发生过程中以胚胎方式转录的基因sdc-2.
• 分析SDC-2和DPY-27 (一个DCC子单元) 的淘汰后X链接 (dpy-23) 和自体 (mdh-1) 基因表达.

主要成果:

• 在smFISH方法成功量化了单个胚胎分辨率的mRNA分子和发育阶段.
• 在早期胚胎发育过程中,由于每个部位的mRNA产量增加和更活跃的转录部位,sdc-2表达增加.
• 剂量补偿复合体 (DCC) 降低了X链基因dpy-23的活跃转录部位,但不是自体基因mdh-1,这表明DCC抑制了X染色体转录频率. 在dpy-23附近删除一个DCC招募元素,导致dpy-23mRNA表达率更高的剂后补偿开始.

结论:

• 建立了一种计算方法来量化C.中时间转录调节的量化方法. 伊莱根斯 (elegans) 的意思是胚胎发生.
• 证明了该方法在揭示以前无法通过像mRNAseq.等散装方法解决的基因调节动态方面的实用性.
• 提供了关于DCC在发育过程中调节X染色体基因表达中的作用的新见解.