Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Создается генетический атлас, подробно описывающий ранние стадии развития рыбок данио

Создается генетический атлас, подробно описывающий ранние стадии развития рыбок данио
Создается генетический атлас, подробно описывающий ранние стадии развития рыбок данио

Исследователи из Национального института здравоохранения опубликовали атлас развития рыбок данио, подробно описывая программы экспрессии генов, которые активируются почти в каждом типе клеток в течение первых пяти дней развития, периода, в течение которого эмбрионы созревают из одной клетки в отдельные типы клеток. . Эти разнообразные клетки становятся тканями и органами, из которых формируются молодь рыб, способная плавать и искать пищу. Результаты опубликованы в журнале Developmental Cell.

«Возможно, это удивительно, но крошечные рыбки данио дают нам значительную информацию о развитии человека и болезнях. Многие программы экспрессии генов, управляющие эмбриональным ростом, одинаковы у рыб, людей и других животных», — сказал Кристофер МакБейн, доктор философии, научный директор. из Национального института здоровья детей и человеческого развития Юнис Кеннеди Шрайвер (NICHD), который проводил эту работу.

«Поскольку рыбки данио визуально прозрачны, оплодотворяют икру снаружи и их легко изучать генетически, они представляют собой уникальный и эффективный способ моделирования заболеваний человека».

Процесс эмбрионального развития управляется инструкциями в ДНК, которые управляют различными программами экспрессии генов внутри отдельных клеток , что придает разным типам клеток уникальные функциональные характеристики. Для создания атласа исследовательская группа использовала метод, называемый секвенированием одноклеточной РНК, для определения программ экспрессии генов в течение пяти дней, при этом образцы отбирались каждые два-12 часов.

Полученный атлас непрерывно отслеживает почти 490 000 клеток в течение 120 часов после оплодотворения, при этом на клетку обнаруживается в среднем 8621 транскрипт и 1745 генов. Затем исследовательская группа отсортировала эти данные по известным типам клеток и состояниям клеток во время разработки.

Чтобы подчеркнуть полезность атласа, команда сосредоточилась на развитии недостаточно изученных клеток, в том числе клеток кишечника, называемых клетками BEST4+, которые связаны с желудочно-кишечными заболеваниями и раком у людей. Мало что известно о том, как развиваются эти клетки, поскольку они отсутствуют у других распространенных модельных организмов, таких как мыши.

Используя атлас, команда с помощью вычислений предсказала полную программу развития клеток BEST4+, включая сигналы, инициирующие развитие клеток, и факторы транскрипции , которые осуществляют этот процесс. Эти результаты можно оценить на модельных организмах или клинических образцах, чтобы лучше понять роль клеток BEST4+ в заболеваниях человека.

«Наш атлас раннего развития рыбок данио представляет собой чрезвычайно подробный ресурс, описывающий программу экспрессии сотен типов клеток на 62 стадиях развития», — сказал старший автор Джеффри А. Фаррелл, доктор философии, исследователь Эрла Стадтмана и руководитель подразделения NICHD по спецификации и дифференциации клеток.

«Из этого атласа мы сделали открытия о малоизученных клетках, в том числе о клетках кишечника, участвующих в заболеваниях человека, гладких мышцах , окружающих кишечник, и клетках, окружающих кровеносные сосуды. Есть еще много открытий, которые ждут своего открытия, и мы с нетерпением ждем возможности увидеть что исследовательское сообщество может сделать с нашим атласом с открытым исходным кодом».

Теги: рыба

В тренде