新しい「アトラス」が、初期胚発生における遺伝子の働きについてかつてない洞察をもたらす(New ‘Atlas’ Provides Unprecedented Insights on How Genes Function in Early Embryo Development)

ad

2024-05-23 カリフォルニア大学サンディエゴ校(UCSD)

カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者は、シンプルなモデル生物である線虫(C. elegans)を用いて、胚発生の過程を詳細に解明しました。この研究は、線虫の発生過程を遺伝子ごとに解析し、各遺伝子の機能を特定する「遺伝子アトラス」を作成しました。約500の重要な遺伝子の機能をブロックし、その結果を「顔認識」に似た方法で分析しました。このアプローチにより、細胞が筋肉や皮膚になる過程を理解し、新しい遺伝子や経路の関係性を発見しました。研究成果は、発生に関わる遺伝子の役割をより深く理解し、PhenoBankというオンラインリソースで公開されています。

<関連情報>

胚発生過程における遺伝子機能の自動プロファイリング Automated profiling of gene function during embryonic development

Rebecca A. Green,Renat N. Khaliullin,Zhiling Zhao,…,Ronald J. Biggs
Cell  Published:May 16, 2024
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.04.012

Highlights

  • 4D imaging of C. elegans embryogenesis documents the effects of 500 gene knockdowns
  • Parameterization of temporal feature curves generates numerical signatures for knockdowns
  • Comparing knockdown signatures generates ranked lists of genes with similar functions
  • Movies, feature curve sets, ranked gene lists, and UMAPs are available in PhenoBank

Summary

Systematic functional profiling of the gene set that directs embryonic development is an important challenge. To tackle this challenge, we used 4D imaging of C. elegans embryogenesis to capture the effects of 500 gene knockdowns and developed an automated approach to compare developmental phenotypes. The automated approach quantifies features—including germ layer cell numbers, tissue position, and tissue shape—to generate temporal curves whose parameterization yields numerical phenotypic signatures. In conjunction with a new similarity metric that operates across phenotypic space, these signatures enabled the generation of ranked lists of genes predicted to have similar functions, accessible in the PhenoBank web portal, for ∼25% of essential development genes. The approach identified new gene and pathway relationships in cell fate specification and morphogenesis and highlighted the utilization of specialized energy generation pathways during embryogenesis. Collectively, the effort establishes the foundation for comprehensive analysis of the gene set that builds a multicellular organism.

Graphical abstract

新しい「アトラス」が、初期胚発生における遺伝子の働きについてかつてない洞察をもたらす(New ‘Atlas’ Provides Unprecedented Insights on How Genes Function in Early Embryo Development)

細胞遺伝子工学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました