Исследование: двухклеточные эмбрионы мыши уже определяют свою судьбу
Биоинженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили, что клетки эмбрионов мыши начинают определять свою дальнейшую судьбу уже на самых ранних стадиях после оплодотворения, когда эмбрион состоит всего из двух-четырёх клеток. Это открытие может изменить научный консенсус о том, когда клетки эмбриона начинают дифференцироваться в разные типы.
Исследование, в котором использовалось секвенирование РНК единичных клеток (single-cell RNA sequencing) для анализа каждого гена в геноме мыши, было опубликовано в журнале Genome Research.
«До недавнего времени у нас не было технологий, чтобы рассмотреть клетки так близко, — сказал руководитель исследования профессор Шенг Чжун. — Используя секвенирование РНК единичных клеток, мы смогли измерить экспрессию каждого гена в геноме мыши на нескольких стадиях развития».
Ключевые открытия:
- Несколько генов явно обмениваются сигналами уже на стадиях двух и четырёх клеток, что происходит в течение нескольких дней после оплодотворения и до имплантации эмбриона в матку.
- Среди идентифицированных генов — несколько генов сигнального пути WNT, известного своей ролью в межклеточной коммуникации.
- Это указывает на клеточную активность, которая может объяснить, где нарушаются нормальные процессы развития, ведущие к ранним выкидышам и врождённым дефектам.
Контекст:
- Преобладающий взгляд до сих пор заключался в том, что эмбрионы млекопитающих начинают дифференцироваться после того, как размножатся в достаточном количестве для образования подгрупп.
- Первое важное решение эмбриона — какие клетки начнут формировать плод, а какие — плаценту.
Исследование финансировалось Национальными институтами здравоохранения (NIH) и фондом March of Dimes.
Публикации:
- "Cell fate inclination within 2-cell and 4-cell mouse embryos revealed by single-cell RNA sequencing", Genome Research, ноябрь 2014.
- "Time-variant clustering model for understanding cell fate decisions", PNAS, ноябрь 2014.