3D MERFISH揭示螺旋卵裂动物胚胎发生过程中由mRNA分配产生的细胞类型多样性

由 root 提交于 周日, 10/18/2026 - 03:18
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发育过程中的细胞类型多样化通常被归因于差异性基因转录。在此,我们表明,在 Crepidula atrasolea 胚胎发生过程中,转录组特征不同的细胞类型通过预先存在的 mRNA 的差异性分配而产生。通过结合免疫荧光、活体成像以及对 40 余个胚胎进行的整胚三维空间转录组学分析(MERFISH),我们发现,许多 mRNA 在有丝分裂期间形成亚细胞聚集体,这些聚集体通过与微管的关联,在子细胞之间发生不对称分配。因此,细胞分裂在增加细胞数量的同时也增加了细胞多样性,在 24 细胞期胚胎中产生六组转录组特征各异的四细胞群。我们利用转录本丰度对细胞分裂过程中聚集体的组成进行建模,并量化了转录本特异性亲和力。这些结果确立了 mRNA 分选与继承作为一种可扩展的细胞类型模式形成机制,并为研究 mRNA 分配如何塑造动物发育提供了框架。

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Lyons

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https://doi.org/10.64898/2026.10.05.756875

Yiqun Wang

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1

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3

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发育过程中的细胞类型多样化通常被归因于差异性基因转录。在此,我们表明,在 Crepidula atrasolea 胚胎发生过程中,转录组不同的细胞类型通过预先存在的 mRNA 的差异性分配而产生。通过结合免疫荧光、活体成像以及对 40 余个胚胎开展的整胚三维空间转录组学分析(MERFISH),我们发现,许多 mRNA 在有丝分裂期间形成亚细胞聚集体,这些聚集体通过与微管相互作用,在子细胞之间发生不对称分配。因此,细胞分裂在增加细胞数量的同时也增加了细胞多样性,在 24 细胞期胚胎中产生了六组转录组各异的四细胞组。我们利用转录本丰度对连续细胞分裂过程中的聚集体组成进行了建模,并量化了转录本特异性亲和力。这些结果确立了 mRNA 分选与传递作为一种可扩展的细胞类型模式形成机制,并为研究 mRNA 分配如何塑造动物发育提供了框架。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

脚注

https://spiralia.merfisheyes.com/

已声明的资助方信息

美国国立普通医学科学研究所

,R35GM133673

美国国立精神卫生研究所,

https://ror.org/04xeg9z08

,DP5-OD031878

陈-扎克伯格倡议(美国)

,AICP-0000000175

版权

本预印本的版权所有者为

作者/资助者已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

本文依据

CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议

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2026.10.05.756875;

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2026.10.05.756875;

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https://doi.org/10.64898/2026.10.05.756875

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关键词:三维空间转录组学 · mRNA不对称分配 · 细胞类型多样化 · 螺旋卵裂 · 胚胎发育 · 微管关联

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.05.756875v1?rss=1