Vědci vytvořili 4D atlas vývoje embrya, který odhaluje koordinaci tisíců genů a buněk

Nový atlas raného vývoje, vytvořený pomocí metody weMERFISH, poprvé vizualizuje aktivitu tisíců genů v celém embryu. Odkrývá tak, jak se buňky a geny koordinují při formování zárodku, a je volně dostupný pro vědce po celém světě.

Jak se z nepatrného shluku buněk stane embryo s hlavou, trupem a ocasem? A jak tisíce genů koordinují tento složitý vývoj? Vědci z Basilejské univerzity ve Švýcarsku vyvinuli novou zobrazovací metodu, která umožňuje vizualizovat aktivitu tisíců genů současně v celém embryu zebřičky. Díky této technologii vytvořili komplexní atlas všech genů a buněk zapojených do přeměny shluku buněk v embryo. Jejich práce byla publikována v prestižním časopise Science.

Dosavadní metody dokázaly zachytit genovou aktivitu pouze ve 2D řezech, což znemožňovalo vizualizaci celého embrya a nabízelo omezené prostorové detaily, často s chybějícími subcelulárními vzory. Nová metoda, pojmenovaná weMERFISH, nyní umožňuje výzkumnému týmu profesora Alexe Schiera z Biozentra Basilejské univerzity vizualizovat aktivitu tisíců genů v celém embryu a propojit ji s dozráváním a pohybem buněk. Výsledkem je ucelený atlas raného vývoje, který přináší nové poznatky o tom, jak geny a buňky formují rostoucí embryo.

„Ústřední otázkou bylo: Jak tisíce genů spolupracují v embryu a jak je jejich aktivita spojena s pohybem buněk?“ říká první autor Dr. Yinan Wan. Metoda weMERFISH umožňuje přímé měření aktivity téměř 500 genů v celých tkáních s subcelulárním rozlišením. Z těchto měření vědci vytvořili atlas raného embryonálního vývoje.

„Kombinací předchozích dat z jednotlivých buněk s našimi měřeními genové aktivity jsme byli schopni vypočítat prostorové vzory tisíců genů a aktivitu přibližně 300 000 potenciálních regulačních oblastí,“ dodává Wan. Data jsou volně přístupná prostřednictvím webové platformy MERFISHEYES. „Atlas je určen jako zdroj pro vývojové biology po celém světě,“ uzavírá Wan, zdůrazňující potenciál tohoto objevu pro další výzkum.