首個(gè)人類(lèi)肢體發(fā)育單細(xì)胞時(shí)空?qǐng)D譜發(fā)布
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2024-1-13 02:04
網(wǎng)絡(luò)
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|原作者: 試管之家|來(lái)自: 網(wǎng)絡(luò)
摘要: 從受精卵到完整的人體，我們的四肢是如何發(fā)育的？科學(xué)家們利用單細(xì)胞技術(shù)找到了一些線索。1月7日，記者從中山大學(xué)獲悉，中山醫(yī)學(xué)院張洪波教授研究小組發(fā)布了 ...
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從受精卵到完整的人體，我們的四肢是如何發(fā)育的？科學(xué)家們利用單細(xì)胞技術(shù)找到了一些線索。1月7日，記者從中山大學(xué)獲悉，中山醫(yī)學(xué)院張洪波教授研究小組發(fā)布了第一個(gè)人體發(fā)育單細(xì)胞時(shí)空?qǐng)D，分析了胎兒四肢的細(xì)胞進(jìn)化路徑和細(xì)胞空間位置的決定過(guò)程。相關(guān)成果論文發(fā)表在《自然》上。 肢體建成的時(shí)空調(diào)節(jié)機(jī)制是生物學(xué)發(fā)育的經(jīng)典問(wèn)題。例如，張宏波說(shuō)：“把雞胚胎中形成前肢的細(xì)胞團(tuán)切下來(lái)，移植到背部，可以長(zhǎng)出完整的翅膀。去除成年蜥蜴的腿，它可以很快再生，即使在8到10次之后，它仍然可以長(zhǎng)出新的腿，而且?guī)缀鯖](méi)有疤痕。然而，大多數(shù)哺乳動(dòng)物，包括人類(lèi)，在進(jìn)化過(guò)程中失去了成年后的再生能力。” 在細(xì)胞命運(yùn)決定的問(wèn)題上，過(guò)去，科學(xué)家往往只能跟蹤某個(gè)細(xì)胞的發(fā)育路徑，最多同時(shí)跟蹤兩三個(gè)細(xì)胞的發(fā)育路徑，看不到所有細(xì)胞的命運(yùn)是如何進(jìn)化的。至于細(xì)胞的空間位置，科學(xué)家們通過(guò)對(duì)胚胎進(jìn)行單一或少數(shù)細(xì)胞染色，了解到的基因數(shù)量非常有限。 單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組技術(shù)和單細(xì)胞空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)的發(fā)展使探索細(xì)胞進(jìn)化過(guò)程成為可能。 張宏波研究小組從第五周初到第九周連續(xù)取樣胚胎，獲得10多萬(wàn)個(gè)細(xì)胞，每個(gè)細(xì)胞約2000個(gè)基因。通過(guò)計(jì)算和分析，該團(tuán)隊(duì)率先構(gòu)建了包括所有細(xì)胞類(lèi)型在內(nèi)的人類(lèi)四肢發(fā)育的精細(xì)單細(xì)胞地圖。通過(guò)團(tuán)隊(duì)自主開(kāi)發(fā)的單細(xì)胞數(shù)據(jù)分析工具——DEAPLOG，它們還能更好地找到每個(gè)細(xì)胞的特征，找到關(guān)鍵基因，并將這些基因錨定到細(xì)胞進(jìn)化的道路上。有了這些信息，團(tuán)隊(duì)可以進(jìn)一步驗(yàn)證哪些基因?qū)е录?xì)胞命運(yùn)的歧化。 第一作者、張宏波團(tuán)隊(duì)博士后張寶介紹，利用這一地圖，可以直觀地跟蹤特定時(shí)間和地區(qū)產(chǎn)生的細(xì)胞類(lèi)型，識(shí)別新的細(xì)胞類(lèi)型，描繪不同類(lèi)型細(xì)胞激活的關(guān)鍵基因。 張寶說(shuō)：“當(dāng)這些基因的表達(dá)不遵循既定的模式，并發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致特殊的發(fā)育表型，如短指和多指?！?。 |
