建立了人類視網(wǎng)膜發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫

NGS系列文章包括NGS基礎(chǔ)、轉(zhuǎn)錄組分析?（Nature重磅綜述|關(guān)于RNA-seq你想知道的全在這）、ChIP-seq分析?（ChIP-seq基本分析流程）、單細(xì)胞測序分析?(重磅綜述：三萬字長文讀懂單細(xì)胞RNA測序分析的最佳實(shí)踐教程 （原理、代碼和評述）)、DNA甲基化分析、重測序分析、GEO數(shù)據(jù)挖掘（典型醫(yī)學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)GEO數(shù)據(jù)分析 (step-by-step) - Limma差異分析、火山圖、功能富集）等內(nèi)容。

2020年5月7日，Developmental Cell雜志在線發(fā)表了題為“Single-cell analysis of human retina identifies evolutionarily conserved and species-specific mechanisms controlling development”的研究論文。

該工作通過對16個(gè)時(shí)間點(diǎn)的人胚胎視網(wǎng)膜和4個(gè)發(fā)育階段的人視網(wǎng)膜類器官進(jìn)行高通量單細(xì)胞測序，建立了人類視網(wǎng)膜發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫，闡述了視網(wǎng)膜在發(fā)育過程中各種細(xì)胞類型命運(yùn)決定以及黃斑形成的分子調(diào)控機(jī)制，并通過跨物種分析，揭示了人與小鼠的視網(wǎng)膜在發(fā)育過程中的進(jìn)化保守性以及物種特異性。

視覺是我們?nèi)祟惈@取外界信息的主要方式，其主要通過位于眼球后壁的視網(wǎng)膜將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，最后將信號通過視神經(jīng)傳遞到大腦。人類視網(wǎng)膜中有一個(gè)靈長類特異的區(qū)域稱為黃斑區(qū)，主要負(fù)責(zé)明視覺和色覺，任何累及黃斑區(qū)的病變都會(huì)導(dǎo)致非常明顯的視力喪失。因此，了解人視網(wǎng)膜細(xì)胞組成及其發(fā)育的分子機(jī)制，解析黃斑發(fā)育的特征，對治療先天性視網(wǎng)膜疾病至關(guān)重要。

在該研究中，研究人員利用高通量單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組技術(shù)對人視網(wǎng)膜類器官、胚胎期到成體期的20個(gè)時(shí)間點(diǎn)的118555個(gè)單細(xì)胞進(jìn)行了測序，分成了126個(gè)細(xì)胞亞群，并根據(jù)已知的細(xì)胞類型標(biāo)記基因?qū)⑦@些亞群注釋為11種細(xì)胞類型，并且描繪了視網(wǎng)膜細(xì)胞的發(fā)育軌跡。同時(shí)，利用不同發(fā)育階段細(xì)胞類型的組成揭示了人視網(wǎng)膜主要細(xì)胞類型出現(xiàn)的先后順序以及發(fā)生的具體時(shí)間。為了進(jìn)一步探究視網(wǎng)膜細(xì)胞命運(yùn)決定的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，研究人員對每一種細(xì)胞類型及其相關(guān)的視網(wǎng)膜祖細(xì)胞進(jìn)行了擬時(shí)間分析，并且找到了相關(guān)細(xì)胞類型命運(yùn)決定的調(diào)控基因。

此外，為了研究黃斑區(qū)域發(fā)育的特殊性，研究人員收集了人胚胎期20周和出生后8天的黃斑區(qū)和外周區(qū)的樣品，通過分析區(qū)域差異基因，最終找到了10個(gè)與黃斑生成相關(guān)的基因，其中CYP26A1可以減低視黃酸的濃度，而低濃度的視黃酸可以促進(jìn)類似黃斑區(qū)域的形成，通過原位雜交實(shí)驗(yàn)證明CYP26A1是在黃斑區(qū)的視網(wǎng)膜祖細(xì)胞和穆勒細(xì)胞中特異性地表達(dá)。

另一個(gè)基因CTGF，是Hippo信號通路的下游靶基因，也在黃斑區(qū)的穆勒細(xì)胞中特異性地表達(dá)。雖然Hippo通路在在早期黃斑區(qū)發(fā)育過程中的具體作用還有待研究，但是這些結(jié)果表明黃斑區(qū)特異的視網(wǎng)膜祖細(xì)胞以及穆勒膠質(zhì)細(xì)胞對黃斑區(qū)的形成至關(guān)重要。

圖. 人視網(wǎng)膜祖細(xì)胞命運(yùn)決定的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和空間表達(dá)模式

本課題由中國科學(xué)院生物物理所王曉群團(tuán)隊(duì)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)薛天團(tuán)隊(duì)和國際多家科研單位合作完成。中國科學(xué)院生物物理研究所王曉群研究員和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)薛天教授，以及Seth Blackshaw、Brian Clark、Rod Bremner為本文的共同通訊作者。中國科學(xué)院生物物理研究所博士生盧玉峰、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士生易文洋以及FionShiau為本文共同第一作者。工作的主要參與者還有生物物理所的何生研究員、卓彥研究員和左真濤副研究員。該研究得到了科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等資助。

文章鏈接：https://www.cell.com/developmental-cell/fulltext/S1534-5807(20)30307-530307-5)

你可能還想看

• Nature重磅綜述 |關(guān)于RNA-seq，你想知道的都在這

• NBT|45種單細(xì)胞軌跡推斷方法比較，110個(gè)實(shí)際數(shù)據(jù)集和229個(gè)合成數(shù)據(jù)集

• 什么？你做的差異基因方法不合適？

• 單細(xì)胞分群后，怎么找到Marker基因定義每一類群？

往期精品(點(diǎn)擊圖片直達(dá)文字對應(yīng)教程)

后臺(tái)回復(fù)“生信寶典福利第一波”或點(diǎn)擊閱讀原文獲取教程合集

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Developmental Cell | 人类视网膜发育过程中的重要分子机制的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。