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シングルセル解析による体節形成の多様性を統合する分子基盤の解明

通过单细胞分析阐明整合体节形成多样性的分子基础

基本信息

批准号：
20K06676
负责人：
小田康子
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Osaka Medical and Pharmaceutical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、オオヒメグモ胚を用いてシングルセルRNA-seq解析を行い、体節形成の基盤となる縞パターン形成時の遺伝子発現を単一細胞レベルで理解することを目指している。昨年度までに、遺伝子発現の情報が蓄積している胚盤期の胚を用いて単一細胞および単一核RNA-seqの実験法を確立し、これらの方法が中胚葉への分化過程にある一過的な細胞状態を検出できるほど高感度であることや、胚盤の前後軸に沿った極性を再構成できることを明らかにした。さらに、核を用いた解析は細胞を用いた解析よりも遺伝子発現の検出が高感度に行え、縞パターン形成時に現われる新たな細胞状態を捉えることが可能であることが分かった。今年度は、まず、これらの胚盤期での結果を論文として発表した。続いて、縞パターンが形成される胚帯期の胚を用いた実験を進めた。in situハイブリダイゼーションによる染色結果との比較のために単一細胞RNA-seqによる解析を行うことを考え、実験開始時に困難であった細胞の解離の条件を検討し、タンパク質分解酵素を使用する方法を確立した。しかし、細胞の回収効率などに問題があったため、胚帯期の胚の解析も単一核RNA-seqにより行うこととした。単一核RNA-seqのライブラリーを作製し、データの取得を行い、Seuratによる解析を行った。クラスタリングの結果、この発生段階でも三胚葉が検出でき、さらに中胚葉細胞の体の前後の違いが検出されたことが分かった。外胚葉細胞の集団には前後のパターンとともに、体節の縞パターンも再構築された。この再構築されたパターンの解析を進めている。

This study aims to provide some useful information on RNA-seq analysis, gene expression and cell cycle understanding during somite formation and chromosome formation. The information on the development of embryos in the blastoderm stage was accumulated in the past year, and the method of establishing a single cell and a single nuclear RNA-seq was used to detect the cell state in the differentiation process of the mesoderm stage. In addition, the nuclear analysis is used to analyze the cell, and the detection of the new cell state is performed when the cell is formed. This year, the results of the blastoderm stage are presented. In the middle of the game, the game is played. The results of staining were compared with those of RNA-seq analysis, and the conditions for cell dissociation were discussed at the beginning of the study. A nuclear RNA-seq can be used to analyze the DNA sequence of a cell. A nuclear RNA-seq analysis is carried out in order to control, acquire and analyze the DNA sequence. The results of the three embryonic stages are as follows: The collection of ectodermal cells is composed of the front and back layers, and the body segments. The analysis of this re-construction is carried out in the middle of the paper.