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研究為胚胎的早期發育提供了新的視角

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2020-01-14瀏覽次數:1238

通過對來自早期小鼠胚胎的單個細胞的遺傳分析,瑞典卡羅林斯卡研究所的研究人員發現了以前未知的細胞階段,從受精卵到胎兒的生命發育。該研究發表在Cell Reports上。

在世界各地,研究人員正試圖找出描述受精卵如何發育成健康生物的所有部分,以便從多能干細胞中獲得對分化過程的詳細了解。這些知識對于了解先天性疾病和胎兒畸形背后的機制以及最終如何使用干細胞治療疾病至關重要。

“追蹤每個細胞分化過程的能力是發育生物學的圣杯,”卡羅林斯卡醫學院生理學和藥理學系研究員,在瑞典卡羅林斯卡大學醫院的Qiaolin Deng說。

鄧博士領導了這項研究,揭示了胚胎與子宮附著和第一個解剖軸形成之間關鍵階段的新細節,此時胚胎細胞開始創造身體,正面和背面的過程。 “這是創建整個解剖學平面的關鍵時期,”她說。 “如果進展不順利,可能導致胎兒畸形或死亡。”

然而,該過程中涉及的細胞的發育狀態并不總是相同的。為了繪制單個細胞中發生的情況,研究人員在發育的四個早期階段(5.25到6.5天)對來自28個小鼠胚胎的總共1,724個細胞進行了單細胞RNA測序。每個細胞中平均表達8,577個基因。使用生物信息學分析,然后根據這些基因是活躍的還是非活動的,將細胞分成不同的細胞類型,使研究人員能夠看到基因被打開的序列。結果是控制細胞分化的事件的分子路線圖。

“這項研究揭示了第一次空間定位前胚胎早期發生的未知細節,并顯示沿著未來頭尾軸的細胞具有不同的分化潛能,”鄧博士說。當解剖學軸開始形成時,在雌性胚胎中進行另一個過程,其包含兩個X染色體,一個來自每個生物親本。先前對小鼠的研究表明,父本X染色體首先在胚胎中完全關閉,因此雌性胚胎的遺傳活性不會超過雄性。父本X染色體拷貝在形成胎盤和卵黃袋的細胞中保持閉合,但在胚胎細胞中重新激活。然后發生母體或父本X染色體的隨機失活。因此,雌性胚胎含有“一組”細胞,其中母本或父本X染色體是活躍的。

新的研究表明,父親X副本的第一次失活不會發生在以前認為的情況。 “分子有趣的是,重新激活的父系X染色體從未被完全關閉。隨機滅活也在胚胎細胞中以不同的速率發生。”本研究結果為動物胚胎的早期發育提供了新的視角。包括人類。鄧博士說:“了解早期胚胎發育的事件和因素對于了解墮胎和先天性疾病是不可或缺的。” “由于細胞分化不良,每100名嬰兒中就有3名出生時患有胎兒畸形。”/P>

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