通过单细胞追踪,在老鼠胚胎的轴延长过程中揭示差异Hes1动态
Yasmine El Azhar1, Pascal Schulthess1, Marek J van Oostrom1
1Hubrecht Institute-KNAW (Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences), University Medical Center Utrecht, Utrecht 3584, The Netherlands.
Development (Cambridge, England)
|September 24, 2024
概括
在胚胎组织之间,Hes1基因表达的动态不同. 介质性中皮细胞表现出同步的,高幅度的Hes1振荡,与前神经管细胞不同,表明有明显的发育信息传输.
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:
- Hes1基因表达动态对于脊椎动物的胚胎发育至关重要,但在各种细胞类型中仍然缺乏理解.
- 以前的研究缺乏单细胞分辨率以捕捉不同胚胎组织的Hes1振荡动态.
研究的目的:
- 为了研究和量化Hes1表达动态在单细胞分辨率在发育的脊椎动物胚胎尾巴.
- 为了比较Hes1在前体性中皮 (PSM) 和前神经管 (pre-NT) 细胞之间的振荡行为.
- 探索差异化和Notch信号对Hes1动态的影响.
主要方法:
- 开发一种内源标记的Hes1-Achilles鼠标线,用于精确的实时Hes1量化.
- 在PSM和NT前细胞中的Hes1动态的单细胞分辨率实时成像.
- 药理上抑制Notch信号和诱导差异化.
主要成果:
- 在PSM和NT前细胞之间,Hes1的动态表现出显著的差异:PSM细胞显示同步的,高振幅振荡,而NT前细胞显示可变的,低振幅振荡.
- 差异化诱导增加了前NT细胞的振荡幅度.
- 诺奇抑制在PSM和NT前细胞中引起了不同的反应,与差异性的诺奇配体表达动态相关.
结论:
- 在相邻的胚胎组织中,Hes1的振荡是由不同的机制调节的 (PSM与前NT对比).
- 不同的振荡参数表明,Hes1动态在胚胎发育过程中传递不同类型的信息.
- 这些发现为早期脊椎动物发育中的基因表达的时空调节提供了新的见解.
