解析細胞命運決定過程的轉(zhuǎn)錄動態(tài)是發(fā)育生物學(xué)的核心問題之一，對了解發(fā)育基本規(guī)律以及干細胞分化的轉(zhuǎn)化起到關(guān)鍵性的作用。近年來，隨著單細胞基因組學(xué)的興起，解決了細胞種類的多樣性和發(fā)育過程的不確定性帶來的難題，使得理解胚胎發(fā)育細胞譜系變成可能，為研究細胞命運決定提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
近期，昆明理工大學(xué)陳凱教授牽頭的國際合作團隊在國際最著名期刊Nature雜志上，發(fā)表了題為“Comprehensive Single-cell Transcriptome Lineages of a Proto-vertebrate”（脊索動物的全面單細胞轉(zhuǎn)錄細胞譜系）的研究論文。研究團隊以脊椎動物進化關(guān)系很近的玻璃海鞘（C. intestinalis）為模型，繪制了首個涵蓋從三胚層分化到孵化全過程的脊索動物胚胎發(fā)育單細胞轉(zhuǎn)錄圖譜，并成功構(gòu)建了包括神經(jīng)系統(tǒng)在內(nèi)全部組織類型的細胞分化譜系。在此基礎(chǔ)上，研究團隊能夠有效地探索細胞命運決定過程中的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并對脊索和神經(jīng)系統(tǒng)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的細致分析，揭示了脊索和端腦（Telencephalon）可能的新進化機制。
這項研究利用單細胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)描繪了首個完整的脊索動物胚胎發(fā)育轉(zhuǎn)錄譜系，不僅為理解脊椎動物的進化提供新的啟示，也為探索細胞命運決定過程中的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了關(guān)鍵的數(shù)據(jù)和線索。該研究作為Nature雜志封面推薦，國際知名進化發(fā)育生物學(xué)家Nori Satoh同期撰文點評這項研究為脊椎動物的進化提供了全新的啟示。
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