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Cell | 迎来新的突破!华大基因汪建/徐讯/刘龙奇等开发新的技术,可对模式动物的器官发生进行时空转录组图谱分析

椰子 iNature 2022-12-11

iNature


空间解析转录组技术是研究复杂生物过程(如哺乳动物胚胎发生)的有前途的工具。然而,当前方法的分辨率、基因捕获和视野之间的不平衡阻碍了它们系统地应用于分析相对较大和三维的妊娠中期和晚期胚胎。2022年5月4日,华大基因汪建,徐讯,刘龙奇,Li Yuxiang及Miguel A. Esteban共同通讯在Cell 在线发表题为“Spatiotemporal transcriptomic atlas of mouse organogenesis using DNA nanoball-patterned arrays”的研究论文,该研究结合了 DNA 纳米球 (DNB) 模式阵列和原位 RNA 捕获,以创建空间增强分辨率组学测序 (Stereo-seq)。该研究应用 Stereo-seq 生成小鼠器官发生时空转录组图谱 (MOSTA),该图谱以单细胞分辨率和高灵敏度绘制小鼠器官发生过程中转录变异的动力学和方向性。该研究使用这些信息来深入了解空间细胞异质性和细胞命运规范在发育组织(如背侧中脑)中的分子基础。总之,该研究的全景图集将有助于深入调查有关哺乳动物正常和异常发育的长期问题。


自亚里士多德时代以来,了解单个全能细胞(合子)如何随着时间和空间以精确控制的方式,发育成复杂的生物体(如哺乳动物)是最引人入胜的科学挑战之一。实验室小鼠是研究发育和建立与大型哺乳动物物种相似性的优秀模型动物。
最近使用高通量单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) 和转座酶可及染色质测序 (scATAC-seq) 技术的单细胞分析的细胞图谱为小鼠发育基因表达和基因调控动态提供了越来越详细的视图。然而,拓扑结构信息的缺乏使对细胞定位和身份出现的层次机制的解释变得非常复杂。基因表达的高通量空间分辨分析将成为进一步剖析哺乳动物发育复杂性的关键推动力。
文章模式图(图源自Cell
最近开发了几种显著的方法,允许对组织切片进行系统的空间分辨转录组分析。已经使用这些方法分析了早期小鼠胚胎、特定的晚期胚胎组织(如大脑皮层)和整个妊娠中期胚胎。然而,没有可用的技术可以以无偏见的方式和高分辨率(单细胞分辨率和高灵敏度)对妊娠中期或晚期的整个小鼠胚胎进行分析。这对研究同一组织不同区域的分化连续体以及同时比较不同组织提出了巨大挑战。
在这里,该研究报告了基于 DNB 的全基因组技术 Stereo-seq 的开发,该技术结合了单细胞分辨率、高灵敏度和大视野,并报告了其用于生成空间分辨的小鼠器官发生转录组图谱。总之,该研究的全景图集将有助于深入调查有关哺乳动物正常和异常发育的长期问题。

参考消息:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00399-3#%20

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