在一項新的研究中,美國霍華德-休斯醫(yī)學(xué)研究所珍妮莉亞研究園區(qū)物理學(xué)家和生物學(xué)家Philipp Keller及其同事們采取了一種不同的策略:他們設(shè)計了一臺能夠完成所有工作的智能顯微鏡。相關(guān)研究結(jié)果于2018年10月11日在線發(fā)表在Cell期刊上,論文標(biāo)題為“In Toto Imaging and Reconstruction of Post-Implantation Mouse Development at the Single-Cell Level”。
人們長期以來認(rèn)為,在胚胎的次細(xì)胞分裂過程中,一個紡錘體負(fù)責(zé)將胚胎內(nèi)的染色體分離到兩個細(xì)胞中。如今,來自歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室(EMBL)的研究人員證實(shí)實(shí)際上存在兩個紡錘體:一個紡錘體分離一組父本染色體,另一個紡錘體分離一組母本染色體,這意味著來自親本的遺傳信息在次細(xì)胞分裂過程中一直都是分開的。這些研究結(jié)果注定要改變生物教科書。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年7月13日的Science期刊上,論文標(biāo)題為“Dual-spindle formation in zygotes keeps parental genomes apart in early mammalian embryos”。
在一項新的研究中,來自美國加州大學(xué)舊金山分校、中國清華大學(xué)和英國愛丁堡大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)一種人們長期認(rèn)為是垃圾或有害寄生物的“跳躍基因”實(shí)際上是胚胎發(fā)育初始階段的一種關(guān)鍵的調(diào)節(jié)因子。相關(guān)研究結(jié)果于2018年6月21日在線發(fā)表在Cell期刊上,論文標(biāo)題為“A LINE1-Nucleolin Partnership Regulates Early Development and ESC Identity”。論文通信作者為加州大學(xué)舊金山分校產(chǎn)科/婦科與生殖科學(xué)副教授Miguel Ramalho-Santos博士。論文作者為加州大學(xué)舊金山分校的Michelle Percharde博士。
為什么人類胚胎中的一個干細(xì)胞變成神經(jīng)元而不是變成肌肉細(xì)胞?為什么另一個干細(xì)胞決定產(chǎn)生軟骨而不是心臟組織?在一項新的研究中,美國洛克菲勒大學(xué)的Ali H. Brivanlou和他的團(tuán)隊揭示了決定細(xì)胞命運(yùn)的分子通路。這一發(fā)現(xiàn)為研究人類發(fā)育早階段和可能為各種疾病開發(fā)出新的治療方法提供一種新的平臺。相關(guān)研究結(jié)果于2018年5月23日在線發(fā)表在Nature期刊上,論文標(biāo)題為“Self-organization of a human organizer by combined Wnt and Nodal signalling”。
在一項新的研究中,澳大利亞研究人員證實(shí)盡管細(xì)胞凋亡整體而言對健康發(fā)育是至關(guān)重要的,但是很多器官和組織并不需要細(xì)胞凋亡來正常發(fā)育。很明顯,細(xì)胞凋亡在發(fā)育期間并不像之前認(rèn)為的那樣重要。這一發(fā)現(xiàn)可能重寫我們對凋亡在胚胎發(fā)育和先天性出生缺陷中發(fā)揮作用的理解。這項還提示著細(xì)胞死亡過程發(fā)生異??赡軐?dǎo)致一些常見的人類出生缺陷,如脊柱裂、心臟血管缺損和腭裂。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年5月17日的Cell期刊上,論文標(biāo)題為“Embryogenesis and Adult Life in the Absence of Intrinsic Apoptosis Effectors BAX, BAK, and BOK”。論文通信作者為來自澳大利亞沃爾特與伊麗莎-霍爾醫(yī)學(xué)研究所(Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research)的Francine F.S. Ke、Anne K. Voss和Andreas Strasser。
這些研究人員利用單細(xì)胞測序技術(shù)追蹤了胚胎生命的初24小時內(nèi)單個細(xì)胞的命運(yùn)。 他們的分析揭示出當(dāng)胚胎轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌募?xì)胞狀態(tài)和類型時,哪些基因開啟或關(guān)閉以及何時發(fā)生的完整圖譜??傊@些發(fā)現(xiàn)代表著在兩種重要的模式生物中產(chǎn)生不同的細(xì)胞類型的基因“配方”目錄,并且為研究發(fā)育生物學(xué)和疾病提供了的資源。這三項研究的結(jié)果于2018年4月26日同時在線發(fā)表在Science期刊上,論文標(biāo)題分別為“Single-cell mapping of gene expression landscapes and lineage in the zebrafish embryo”、“Single-cell reconstruction of developmental trajectories during zebrafish embryogenesis”和“The dynamics of gene expression in vertebrate embryogenesis at single-cell resolution”。篇論文的通信作者為哈佛醫(yī)學(xué)院的Sean G. Megason和Allon M. Klein。第二篇論文的通信作者為哈佛大學(xué)的Aviv Regev和Alexander F. Schier。第三篇論文的通信作者為哈佛醫(yī)學(xué)院的Marc W. Kirschner和Allon M. Klein。
在一項新的研究中,美國華盛頓大學(xué)和位于德國海德堡市的歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員證實(shí)細(xì)胞類型和發(fā)育階段能夠從數(shù)千個單細(xì)胞的染色質(zhì)可接近性(chromatin accessibility, 也譯作染色質(zhì)開放性)測量中推導(dǎo)出來。他們利用這種方法發(fā)現(xiàn)正在發(fā)育的胚胎中的細(xì)胞如何調(diào)節(jié)它們的身份,從而決定著它們變成什么類型的細(xì)胞。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年3月22日的Nature期刊上,論文標(biāo)題為“The cis-regulatory dynamics of embryonic development at single-cell resolution”。論文通信作者為歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的Eileen Furlong和華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Jay Shendure。