近期,来自陈-扎克伯格旧金山生物中心的研究人员在《细胞》(Cell)期刊上发表了一篇题为“A multimodal zebrafish developmental atlas reveals the state-transIT(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)ion dynamics of late-vertebrate pluripotent axial progenitors”的论文。该研究介绍了名为ZebraHub的先进数据图谱,该图谱结合了斑马鱼胚胎中细胞行为的高分辨率延时视频与大量基因表达数据,为研究者提供了一个前所未有的工具(http://www.maoyihang.com/sell/l_5/),用以追踪和描绘单个细胞在发育过程中的行为轨迹。
斑马鱼作为发育生物学研究的模式生物,因其与人类共享大量的同源基因,成为了理解胚胎发育和人类疾病的重要模型。ZebraHub作为一个开放访问的平台,不仅包含了斑马鱼胚胎细胞的动态影像资料,还提供了详细的基因表达信息,允许用户在单细胞层面探索基因活动与细胞命运决定之间的关系。
为了创建ZebraHub,研究团队开发了一种名为DaXi的新型自动化显微镜系统,该系统能够捕获整个活体斑马鱼胚胎的图像,并通过Ultrack算法自动追踪细胞核在三维空间中的运动(http://www.maoyihang.com/sell/l_35/)轨迹。通过这些工具,科学家们可以进行虚拟实验,观察细胞如何从初始状态发展到最终的功能性组织,并研究细胞在不同时间点上的基因表达模式。
研究过程中,团队发现了斑马鱼尾部神经-中胚层祖细胞(neuro-mesodermal progenitor)的一些意外特性。原本认为这些细胞只能产生单一类型组织,但实际上它们能够分化为多种细胞类型,包括肌肉细胞和神经元,这为理解细胞多能性提供了新视角。
ZebraHub不仅为研究斑马鱼发育提供了宝贵资源,还促进了跨学科的合作。例如,已有研究团队利用ZebraHub的数据来探究白内障形成的相关细胞蛋白。通过查阅ZebraHub中晶状体细胞的基因表达数据库,研究者们可以分析在晶状体发育过程中哪些基因的激活或抑制可能导致问题的发生。
ZebraHub的创建标志着一个新时代的到来,在这个时代,研究者们能够以前所未有的精细程度探索生命从单细胞到复杂有机体的转变过程。这一平台不仅为学术界提供了宝贵的工具,也为理解并最终治疗与发育相关的疾病铺平了道路。