整个胚胎的空间转录组学以亚细胞分辨率从胃化到器官生成.

科学领域:

• 发展生物学 发展生物学
• 基因组学就是基因组学.
• 分子生物学分子生物学

背景情况:

• 基因表达模式对于胚胎发育至关重要.
• 在整个胚胎中对基因表达的系统检测一直是一个重大挑战.
• 了解时空基因调节是解读发育过程的关键.

研究的目的:

• 引入一个全胚胎成像平台,用于空间转录组学.
• 量化斑马鱼胚胎中细胞下分辨率的基因表达模式.
• 创建一个全面的在线图谱的基因表达和染色体在胚胎发生过程中的可访问性.

主要方法:

• 为整体胚胎成像开发了多重复杂的耐错误光在位杂交 (weMERFISH).
• 斑马鱼胚胎中495个基因的量化表达.
• 集成的空间转录学数据与实时成像和染色体可访问性数据.

主要成果:

• 在胚胎发生过程中生成了25872个基因和294954个染色体区域的详细在线地图.
• 观察到基因表达模式往往反映了组织特异性调节元件的组合.
• 证明像形态发生和细胞成熟等发育过程与基因表达变化相关.
• 表明,敏的发育边界源于基因表达转移,而不仅仅是细胞分类.
• 揭示了导致类似表达模式的各种动态机制.

结论:

• 多重整体胚胎空间转录组学现在是可行的.
• 这项技术为胚胎基因表达的调节和动态提供了洞察力.
• 这些发现揭示了基因调节,染色质可访问性和发育过程之间的相互作用.