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单细胞测序与发育研究

发育生物学的研究范畴涵盖了一个生物从出现到消失的全部过程,包括配子发生、受精、胚胎发育、个体生长、衰老和死亡,单细胞测序技术在解析细胞的发育过程,揭示分化过程中的基因表达动态变化的研究中具有重要意义,可应用于不同类型的细胞发育研究,如神经系统、干细胞、胚胎细胞等,其中,胚胎发育一直是备受关注的焦点。

小鼠胚胎发育

2019年2月,Nature上发表了来自61个不同胚胎发育时期的小鼠胚胎,超过两百万个细胞的转录组测序,检测到五百多种细胞种类,并系统性地绘制了形成各种器官的细胞分化路径以及每个路径中几万种基因的表达变化。这项研究中的新技术以及数据对于研究哺乳动物包括人体的胚胎发育和器官形成具有重要意义。

人胚胎发育

2020年11月,国际顶级期刊Science发表了人类胚胎发育高清图谱,利用高通量单细胞测序技术在妊娠中期获得的人类胚胎器官组织样本中,分析了约400万个单细胞,并绘制了人类胚胎单细胞基因表达图谱。该成果有助于跨越不同细胞类型探索人体基因表达,更好地解析细胞类型及其发育轨迹,进而广泛地指导对人类生物学的基本认识,以及细胞治疗策略的选择。

其它物种胚胎发育

2018年4月,Science杂志同时发表了三篇研究长文,研究人员用单细胞测序技术分别在斑马鱼和蛙早期胚胎发育过程中建立了基因表达动态图谱,将相关数据以几分钟到几小时的时间间隔组合在一起,对细胞进行逐个描述,并观察胚胎最终形成的过程,从而建立起完整的路线图,揭示了单个细胞构建整个生物体的完整过程。

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