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研究建立人器官初期基因表达谱

  研究人类主要基因表达谱的建立

  “发育细胞”近日发表了“上海交通大学医学院附属上海生命科学研究院干细胞生物学重点实验室”金英,张骥研究论文“早期器官发生的转录组学分析”。在胚胎植入前胚胎植入覆盖器官形成的最关键时期,即从卡内基阶段9(胚胎第20天, E20)到卡内基第14阶段(胚胎发育第32天,E32),从发育潜力的角度来看,所有器官都是从零开始的一个奇妙的过程,从发育和进化的角度来看,这个过程非常保守。从发育潜力的角度来看,已建立的干旱潜势和分化潜力时空规划的协调发展发生了变化,其背后的分子基础是由遗传信息精确调控的遗传相互作用网络,但涉及的分子机制在人类胚胎发育中,由于对人类胚胎的有限研究以及与模式生物体和体外相比的伦理局限性而被了解甚少细胞模型研究。
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杨颖博士,方海博士等在金鹰,张吉的指导下,与新华医院妇产科合作,利用临床用药流产胚胎,将基因芯片应用于早期器官胚胎发育基因表达谱变化的六个连续阶段。通过数据挖掘和功能,转录调控,表型和疾病相关数据库的整合,他们发现整个胚胎形态变化是由基因表达谱变化所驱动的,包括两组基因:一个基因呈现逐渐减少的趋势,负责早期器官初始,而逐渐上调的基因主要参与器官原基的形成。与小鼠发育表达谱和人胚胎干细胞组织形态学数据相比,干涉相关基因的表达逐渐降低,分化相关基因表达出现两种表达模式。在此基础上,整合了蛋白质相互作用信息,从早期的人类胚胎器官进程中切除了hORGNet。它由hStemModule和hDiffModule两个具体模块组成,分别描述了干电位状态和分化状态的变化。进一步分析小鼠表型富集,hStemModule可能与早期胚胎致死有关,而hDiffModule可能与产后致死率较高有关。本研究建立了世界器官发生早期人体器官发生的独特谱系,为探索人类早期发育的分子调控和体外诱导人类多能干细胞的分化提供了有价值的信息。 (来源:中国科学院上海生命科学研究院)

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