Ресурсы одноядерной транскриптомики для отслеживания нейрогенеза и спецификации клеточной судьбы в эмбрионах морского ежа

Мы создали атлас одноядерной (single-cell) РНК-секвенирования, специфичный для стадий развития, для западнотихоокеанского морского ежа Hemicentrotus pulcherrimus, обнаружив новые генетические модули, связанные с нейрогенезом, и идентифицировав регуляторы нейронной дифференцировки, чувствительные к сигналу Delta/Notch. Фармакологическое нарушение этого пути выявило нейрогенные гены, неявно выраженные при нормальных условиях, и прояснило роль региональных маркёров в поддержании состояния прогениторных клеток. Для расширения доступа мы разработали интерактивную веб-платформу в рамках HpBase с Kana, позволяющую исследовать экспрессию генов даже пользователям без вычислительной подготовки. Кроме того, мы реализовали метод деконволюции типов клеток, связывающий bulk РНК-секвенирование со ссылочным одноядерным набором данных, что позволяет быстро визуализировать изменения состава типов клеток, исходя только из bulk-данных. Эти интегрированные ресурсы и аналитические инструменты не только дают механистическое представление о нейроразвитии иглокожих, но и устанавливают обобщаемый рабочий процесс для комбинирования bulk- и single-cell-транскриптомики в немодельных организмах, предоставляя эмбриологам и эволюционным биологам практические стратегии для получения разрешения на уровне типов клеток в сложных системах.