Атлас морского червя поможет раскрыть тайны эволюции животных

Исследователи из группы Фридриха внесли вклад в создание атласа, который связывает субклеточные структуры с экспрессией генов в каждой клетке морского червя Platynereis dumerilii — ключевого модельного организма для изучения развития и эволюции. Атлас поможет пролить свет на молекулярные и клеточные механизмы, действовавшие у наших древнейших предков.

Platynereis dumerilii — дальний родственник пиявки и непримечательный морской червь. Однако это скромное существо стало важным модельным организмом для понимания развития и эволюции. Исследователи из группы Райнера Фридриха и их коллеги из EMBL создали интерактивный атлас, позволяющий изучать структуру и экспрессию генов каждой клетки червя Platynereis. Исследование было опубликовано в прошлом месяце в журнале Cell.

Для создания атласа учёные объединили данные электронной микроскопии с данными об экспрессии генов. Сначала команда Фридриха получила высокодетальный набор данных о клеточных и субклеточных структурах всей личинки Platynereis, используя метод серийной сканирующей электронной микроскопии срезов (SBEM), который генерирует трёхмерные изображения небольших образцов. «Сбор финального набора данных занял семь недель непрерывной съёмки — 24/7», — говорит Фридрих. «Это один из крупнейших наборов данных, когда-либо полученных с помощью SBEM».

Затем коллеги Фридриха из EMBL использовали машинное обучение для идентификации различных клеток и клеточных компонентов, а затем объединили набор визуальных данных с информацией об экспрессии более 200 генов. «Это сопоставление напрямую связывает ультраструктуру клеток с их молекулярным составом», — поясняет Фридрих.

С помощью открытой платформы PlatyBrowser исследователи теперь могут изучать и анализировать атлас Platynereis — ресурс, который будет чрезвычайно ценен для анализа взаимосвязей между клеточной ультраструктурой, экспрессией генов и эволюцией.