解析細(xì)胞命運(yùn)決定過程的轉(zhuǎn)錄動(dòng)態(tài)是發(fā)育生物學(xué)的核心問題之一，對(duì)了解發(fā)育基本規(guī)律以及干細(xì)胞分化的轉(zhuǎn)化起到關(guān)鍵性的作用。近年來，隨著單細(xì)胞基因組學(xué)的興起，解決了細(xì)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(xì)胞譜系變成可能，為研究細(xì)胞命運(yùn)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(guó)際合作團(tuán)隊(duì)在國(guó)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(dòng)物的全面單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄細(xì)胞譜系）的研究論文。研究團(tuán)隊(duì)以脊椎動(dòng)物進(jìn)化關(guān)系很近的玻璃海鞘（C. intestinalis）為模型，繪制了首個(gè)涵蓋從三胚層分化到孵化全過程的脊索動(dòng)物胚胎發(fā)育單細(xì)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(xì)胞分化譜系。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)能夠有效地探索細(xì)胞命運(yùn)決定過程中的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)脊索和神經(jīng)系統(tǒng)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的細(xì)致分析，揭示了脊索和端腦（Telencephalon）可能的新進(jìn)化機(jī)制。
這項(xiàng)研究利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)描繪了首個(gè)完整的脊索動(dòng)物胚胎發(fā)育轉(zhuǎn)錄譜系，不僅為理解脊椎動(dòng)物的進(jìn)化提供新的啟示，也為探索細(xì)胞命運(yùn)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(guó)際知名進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)家Nori Satoh同期撰文點(diǎn)評(píng)這項(xiàng)研究為脊椎動(dòng)物的進(jìn)化提供了全新的啟示。
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