En el primer experimento a escala genómica de este tipo, los investigadores obtuvieron nuevos conocimientos sobre cómo un embrión de ratón comienza a transformarse de una bola de células desenfocadas en una entidad pequeña y estructurada. Publicado en Naturaleza , el estudio de genómica unicelular fue dirigido por el Instituto Europeo de Bioinformática EMBL-EBI y el Instituto Wellcome Trust-MRC Cambridge Stem Cell Institute.
La gastrulación es el punto en el que se establece el plan de cuerpo entero de un animal, justo antes de que los órganos individuales comiencen a desarrollarse. Comprender este punto en el desarrollo muy temprano es vital para comprender cómo se desarrollan los animales y cómo las cosas salen mal. Uno de los mayores desafíos en el estudioLa gastrulación es el número muy pequeño de células que forman un embrión en esta etapa.
"Si queremos entender mejor el mundo natural que nos rodea, una de las preguntas fundamentales es, ¿cómo se desarrollan los animales?", Dice Bertie Gottgens, Líder del Grupo de Investigación del Wellcome Trust - Medical Research Council Cambridge Stem Cell Institute ".¿Cómo pasar de un huevo a un animal, con todo tipo de tejidos? Muchas de las cosas que salen mal, como defectos de nacimiento, son causadas por problemas en el desarrollo temprano. Necesitamos tener un atlas de desarrollo normal para comparar cuando las cosasir mal."
Hoy, gracias a los avances en la secuenciación unicelular, el equipo pudo analizar más de 1000 células individuales de embriones de ratón gastrulantes. El resultado es un atlas de expresión génica durante el desarrollo muy temprano y saludable de mamíferos.
"Las tecnologías unicelulares son un cambio importante sobre lo que hemos usado antes; ahora podemos hacer observaciones directas para ver qué sucede durante las primeras etapas de desarrollo", dice John Marioni, Líder del Grupo de Investigación en EMBL-EBI, el Wellcome Trust Sanger Institute y la Universidad de Cambridge. "Podemos observar células individuales y ver todo el conjunto de genes que están activos en las etapas de desarrollo, que hasta ahora han sido muy difíciles de acceder. Una vez que tengamos eso,puede tomar células de embriones en los que algunos factores genéticos no funcionan correctamente en una etapa de desarrollo específica y asignarlos al atlas saludable para comprender mejor lo que podría estar sucediendo ".
Para ilustrar la utilidad del atlas, el equipo estudió lo que sucedió cuando se eliminó un factor genético esencial para la formación de células sanguíneas.
"No era lo que esperábamos en absoluto. Descubrimos que las células que en los embriones sanos se comprometerían a convertirse en células sanguíneas en realidad se confundirían con los embriones que carecen del gen clave, quedando efectivamente atascados", dice John. "¿Qué esLo emocionante de esto es que demuestra cómo ahora podemos ver el número muy pequeño de células que realmente están tomando la decisión en el momento preciso en que se toma la decisión. Nos da una perspectiva completamente diferente sobre el desarrollo ".
"Lo que es realmente emocionante para mí es que podemos ver cosas que sabemos que son importantes pero que nunca pudimos ver antes, tal vez como la gente sintió cuando agarraron un microscopio por primera vez, de repente viendo mundos queNunca había pensado ", dice Bertie." Este es solo el comienzo de cómo la genómica de células individuales transformará nuestra comprensión del desarrollo temprano ".
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Materiales proporcionados por Laboratorio Europeo de Biología Molecular - Instituto Europeo de Bioinformática . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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