Single-Cell RNA-Seq with Waterfall Reveals Molecular Cascades underlying Adult Neurogenesis.
Single-Cell RNA-Seq with Waterfall Reveals Molecular Cascades underlying Adult Neurogenesis.
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DOI：
10.1016/j.stem.2015.07.013
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发表时间：
2015-09-03
期刊：
影响因子：
23.9
通讯作者：
Song H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shin J;Berg DA;Zhu Y;Shin JY;Song J;Bonaguidi MA;Enikolopov G;Nauen DW;Christian KM;Ming GL;Song H
体细胞干细胞通过连续的过程促进组织个体发生、稳态和再生。干细胞行为的系统分子分析是具有挑战性的，因为经典的方法不能解决细胞异质性或捕获发育动力学。在这里，我们提供了一个全面的资源，成年海马静止神经干细胞（qNSCs）和他们的直系后代的单细胞转录组。我们进一步开发了瀑布，一个生物信息学套件，以统计学量化单细胞基因表达沿沿着从头重建的连续发育轨迹。我们的研究揭示了成年qNSCs的分子特征，其特征在于活跃的小生境信号整合和低蛋白翻译能力。我们的分析进一步描绘了潜在的qNSC激活和神经发生启动的分子级联反应，例如降低外源性信号传导能力，启动翻译机制，转录因子，代谢和能量来源的调节开关。我们的研究揭示了成人神经发生的分子连续体，并说明了瀑布如何用于各种连续生物过程的单细胞组学分析。
Somatic stem cells contribute to tissue ontogenesis, homeostasis, and regeneration through sequential processes. Systematic molecular analysis of stem cell behavior is challenging because classic approaches cannot resolve cellular heterogeneity or capture developmental dynamics. Here we provide a comprehensive resource of single-cell transcriptomes of adult hippocampal quiescent neural stem cells (qNSCs) and their immediate progeny. We further developed Waterfall, a bioinformatic suite, to statistically quantify singe-cell gene expression along de novo reconstructed continuous developmental trajectory. Our study reveals molecular signatures of adult qNSCs, characterized by active niche signaling integration and low protein translation capacity. Our analyses further delineate molecular cascades underlying qNSC activation and neurogenesis initiation, exemplified by decreased extrinsic signaling capacity, primed translational machinery, and regulatory switches in transcription factors, metabolism, and energy sources. Our study reveals the molecular continuum underlying adult neurogenesis and illustrates how Waterfall can be used for single-cell omics analyses of various continuous biological processes.
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影响因子：
46.9
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
64.5
作者：
Bonaguidi MA;Wheeler MA;Shapiro JS;Stadel RP;Sun GJ;Ming GL;Song H
通讯作者：
Song H
影响因子：
12.3
作者：
Gentleman RC;Carey VJ;Bates DM;Bolstad B;Dettling M;Dudoit S;Ellis B;Gautier L;Ge Y;Gentry J;Hornik K;Hothorn T;Huber W;Iacus S;Irizarry R;Leisch F;Li C;Maechler M;Rossini AJ;Sawitzki G;Smith C;Smyth G;Tierney L;Yang JY;Zhang J
通讯作者：
Zhang J
DOI：
10.1073/pnas.43.7.553
发表时间：
1957-01-01
影响因子：
11.1
作者：
NOVICK, A;WEINER, M
通讯作者：
WEINER, M
DOI：
10.1126/science.1180794
发表时间：
2010-01-29
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Li L;Clevers H
通讯作者：
Clevers H