Расшифровка генетических программ развития мозжечка

Международная исследовательская группа под руководством профессора Хенрика Кессмана из Центра молекулярной биологии Гейдельбергского университета (ZMBH) расшифровала генетические программы, контролирующие развитие типов клеток мозжечка до и после рождения.

Ключевые методы и результаты

• Учёные картировали более 200 000 регуляторных элементов (контрольных участков ДНК) на клеточном уровне на протяжении всего развития мозжечка у мышей, используя современные методы single-cell секвенирования.
• Большинство этих элементов высокоспецифичны для отдельных типов клеток и стадий развития, но некоторые активируются в нескольких типах клеток, особенно на ранних этапах.
• Сравнение данных мыши с данными опоссума (сумчатое млекопитающее) показало, что общий эволюционный предок млекопитающих, живший более 160 миллионов лет назад, уже обладал фундаментальными генно-регуляторными сетями мозжечка.

Эволюционный паттерн

Исследование выявило общую временную закономерность: генно-регуляторные программы каждого типа клеток всё больше расходятся между видами по мере прогрессирования развития. Это подтверждает на уровне отдельных клеток гипотезу Карла Эрнста фон Бэра (XIX век) о прогрессирующем расхождении в развитии эмбрионов позвоночных.

Участники и публикация

В работе, опубликованной в журнале Science, также участвовали учёные из Детского онкологического центра Хоппа (KiTZ), Музея естествознания в Берлине, Института Фрэнсиса Крика в Лондоне и Центра геномной регуляции в Барселоне. Исследование финансировал Европейский исследовательский совет, а все данные доступны в публичной базе данных.