单细胞对五和四鼠肢的剖析识别了控制数字数和身份的间细胞原始体

科学领域:

• 发展生物学 发展生物学
• 进化生物学 进化生物学
• 遗传学 遗传学 是一个

背景情况:

• 控制肢体数字数和身份的细胞相互作用尚未完全理解.
• 肢体介质前代 (LMPs) 对于自动足和数字形成至关重要.
• BMP和SHH信号通路在肢体发育中起着关键作用.

研究的目的:

• 识别和表征早期指定的LMP种群,控制数字数和身份.
• 调查BMP活动和SHH信号在调节LMP种群中的作用.
• 了解肢体形中数字丢失和身份变化背后的机制.

主要方法:

• 利用Grem1 tetradactyl小鼠四肢芽来研究前指和身份丧失.
• 分析了远端-自行脚的LMPs (dLMPs) 和外围LMPs (pLMPs) 的基因表达.
• 研究了BMP活动和SHH信号的空间调制对LMP群体的影响.

主要成果:

• 鉴定了dLMPs表达基因,这些基因对于自动足和数字发育至关重要;它们的种群大小变化与数字数量变化相关.
• 发现了一种先前偏向的pLMP群体;其减少的不对称分布导致Grem1四分和猪四肢的中指不对称性和身份丧失.
• 证明PLMPs依赖于BMP活性,而DLMPs需要GREM1介导的BMP对抗性.

结论:

• 在GREM1对抗的空间变化调节BMP活性,不同影响DLMP和PLMP群体.
• 这些发现提供了对控制数字发育和先天性形的细胞和分子机制的见解.
• 这项研究突出了小鼠和猪四肢发育的保存机制,提供了进化观点.