嵴细胞的干细胞的发现揭示了多功能性

颅神经细胞波峰,或CNCCs,贡献更多的身体部位比他们谦虚的名字一样。这些非凡的干细胞不仅形式最重要的头骨和面部骨骼脊椎动物从鱼类到人类,但也可以产生从鳃角膜。要理解这个多才多艺,实验室的科学家们计猛烈爆炸创造了一系列地图册随着时间的理解的分子决定CNCCs致力于形成特定组织在发展中斑马鱼。他们的发现发表在自然通讯可能为头的正常发展提供新的见解,以及颅面出生缺陷。

“CNCCs由生物学家很着迷他们可以生成细胞类型的令人难以置信的多样性。通过研究斑马鱼基因容易处理这个过程,我们已经识别出的许多潜在的开关,允许CNCCs形成这些不同的细胞类型,”说计嘎吱声干细胞生物学和再生医学教授,南加州大学凯克医学院的。

由博士后彼得·费边和博士生Kuo-Chang Tseng Mathi Thiruppathy和克莱尔Arata,团队的科学家永远带有红色荧光蛋白标记CNCCs跟踪的细胞类型来自CNCCs整个一生的斑马鱼。然后他们使用一种强大的方法,称为“单细胞基因组学,”来识别活跃基因的完整的组织在成千上万的个人CNCCs DNA。产生的巨大的数据量需要科学家们开发一种新的计算工具来理解它。

“我们创造了一种计算分析,我们称为“星座”,因为最终视觉技术的输出,让人想起天上的星星组成的星座“费边说。“与占星学,我们的星座算法可以预测未来的细胞和揭示的关键基因可能控制他们的发展。”

通过这种新的生物信息学方法,研究团队发现CNCCs不从所有所需的信息,使巨大的细胞类型的多样性。相反,只有在他们分散在整个胚胎CNCCs开始重组他们的基因材料,准备成为特定组织。星座准确识别基因迹象表明CNCCs指向这些特定的命运。真实的实验证实,星座正确查明“福克斯”基因家族的角色的面部软骨形成,和先前未被欣赏的功能“叫”基因的鳃呼吸细胞类型的形成,让鱼呼吸。

”进行的一个最全面的单细胞研究脊椎动物细胞群到目前为止,我们不仅获得了重要的洞察发展的脊椎动物,但也创造了一个广泛的研究有用的计算工具的发展和再生器官系统整个的身体,“嘎吱声说。

参考: