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Articles by Jeffrey M. Trimarchi in JoVE
JoVE Neuroscience
개발하고 성숙한 망막 신경 세포의 단일 세포 프로 파일링
Department of Genetics, Development and Cell Biology, Neuroscience Program, Iowa State University
단일 망막 세포와 그 cDNAs의 후속 증폭의 절연을위한 방법을 설명합니다. 단일 세포 transcriptomics는 조직의 세포 이질 선물의 정도를 보여 희귀 세포 집단에 대한 새로운 마커 유전자를 알게되어. 동반 프로토콜은 다양한 세포 유형에 맞게 조정할 수 있습니다.
Other articles by Jeffrey M. Trimarchi on PubMed
형제 간의 경쟁 E2F 가족입니다
E2F 전사 인자 가족 셀 키 셀 사이클 레 귤 레이 터의 식 제어 하 여 나눌 것 입 여부를 결정 합니다. 개별 E2Fs 어느 세포 확산 또는 세포 주기 종료 및 터미널 분화를 촉진 하는 하나의 또 다른 반대 직접 행동 하는 고유한 하위 그룹으로 나눌 수 있습니다. 이 ' 푸시-나-풀-당신은 ' 규제, 내부 분자 기초는 무엇입니까 그리고 그것의 생물 학적 결과 입니까?
망막 신경 절 및 단일 셀 진 식 프로 파일링을 통해 밝혀 Amacrine 셀 개발의 분자이 질
사이클링 커밋되지 않은 조상 세포 중앙 신경 시스템 (CNS)의 개발 하는 동안 일으키 키를 뚜렷한 신경 및 교 세포 유형의 다양 한. 이러한 서로 다른 세포 유형 태어나는 대로 완벽 하 게 차별화 된 뉴런을 명과 새로 지정 된 셀에서 진행. 개별 세포 유형의 개발 프로세스를 정의 하는 데 단일 셀 식 프로 파일링 실시 murine 망막의 신경 절 및 amacrine 셀을 개발. 여러 발달 단계에서 개별 셀 고립 되었고 Affymetrix oligonucleotide 배열에 프로 파일링 됩니다. 2 색 형광 제자리 교 잡 끊된 망막에 microarray 결과 셀 두 유전자 coexpressing의 많은 수의 정량적 측정을 허용 하 여 확장을 사용 되었다. 함께, 이러한 실험 진행이 셀 형식에 대 한 몇 백 새로운 마커 유전자 뿐만 아니라 망막 신경 절의 amacrine 셀 개발에 프로세스의 확장된 된 보기가 나왔으십시오. 또한,이 연구는 분자이 신경 절 및 amacrine 셀 개발 사이 고 각 셀 타입의 서브 클래스 중의 일부의 정의 대 한 수 있다.
바이 폴라 Murine 망막 세포의 분자 마커의 식별
망막 양극 신경 릴레이 수 막대 및 원뿔 포토 리셉터 세포 amacrine와 신경 세포를 연결 하는 역할. 그들은 다양 한 문법과 포토 리셉터 세포 신호를 특정 postsynaptic amacrine와 신경 절 세포의 올바른 라우팅에 대 한 필수적인 전시. 개발 및 생리학이이 수의 정의 되지 않은 완전히 분자로. 여러 바이 폴라 셀 하위 단위로 유전자의 이전 신분에도 불구 하 고 각 바이 폴라 셀 형식을 표시 하는 분자 여전히 발견을 기다리고 있습니다. 이 보고서 murine 양극 세포의 새로운 유전자 표지 발견 했다. 후보 처음 망막 직렬 분석 진 식 (세이 지) 데이터 마이닝 및 단일 바이 폴라 셀 microarray 분석을 사용 하 여 생성 된. 이 후보가 된 이후에 제자리 교 잡에 RNA에 의해 양극 셀에 식에 대 한 테스트. 10 새로운 분자 마커 발견 했다, 5는 높은 성인 망막 내의 양극 세포에 있는 그들의 표정에 풍부 하 게. 양극 세포의 이전에 특징이 하위 집합에 대 한 프로브를 사용 하 여 이중 라벨 실험 소설 마커 익스프레스 바이 폴라 셀의 하위 유형을 식별 하기 위해 수행 되었습니다. 또한 양극 세포 유전자의 표현 Bhlhb4 녹아웃 망막 타락을 막대에 양극 세포 한 postnatally, 윤곽을 그리 다 더 마커 발견 되는 소설에서 바이 폴라 셀의 id를 분석 했다. Bhlhb4 돌연변이 망막의 분석에서 콘 양극 세포 유전자 발현 막대 양극 세포의 변성에 의해 상대적으로 영향을 받는 것 같습니다. 양극 세포의 다양 한 하위에 대 한 분자 마커의 식별은 개발 및 이러한 다양 한 수의 기능에 더 큰 통찰력으로 이어질 것입니다.
개별 망막 조상 세포 유전자 발현의 광범위 한이 표시합니다
복잡 한 조직의 개발 mitotic 조상 셀 환경에서 정보를 통합 해야 합니다. 이러한 통합 프로세스의 매우 다양 한 결과 의심할 여 지 없이 적어도 부분적으로 개별 조상 세포의 유전자 식 프로그램 중 유사 따라 다릅니다. 날짜 하려면, 특정 조직의 조상 세포 간의 이러한 차이의 포괄적인 검사가 되었습니다. 여기, 포괄적인 진 식 프로 파일링를 사용 척추 망막의 개별 조상 세포 간의 이러한 차이 정의. 개발을 통해 multipotent 하 고 고유한 형식의 보존 시간적 순서로 딸 셀 생산 망막 조상 세포 (Rpc) 혈통 분석에 의해 표시 되었습니다. 총 42 단일 Rpc Affymetrix 배열에 프로 파일링 된. 원래의 장소에 내 두 망막 섹션에서 수행 하 고 망막 세포는 microarrays의 결과 유효성을 검사 하는 데 사용한 연결. 이 같은 개발 시간 지점에서 분리 된 셀 중 에서도 Rpc, 가운데 유전자 발현에의 광범위 한 금액 관찰 되었다. 유전자의 많은 클래스가 질의 유전자 발현의 표시 동안 녹음 방송 요인의 표정이 관찰된이 상당한을 구성 했다. 이전 연구 결과 달리 개별 Rpc 여러 bHLH 전사 인자를 표현 하는 그 이전에 개발 어떻게 이러한 요인 조정 될 수 있습니다에 관한 대안 모델 제안 발견 됐다. 또한, 세포 주기의의 식을 연결 하는 g 2와 M S g 1 단계 대이 유전자에 대 한 규제의 다른 수준을 제안 중에서 보여준 성적 차이 관련. 이러한 데이터 프로세스와 셀 운명 선택, 확산 결정, 그리고 세포 중앙 신경 시스템의 복잡 한 회로의 형성의 토대에 대 한 근본적인 유전자의 종류에 대 한 통찰력을 제공 합니다.
망막 뮐러 Glial 세포 Transcriptome입니다
뮐러 glial 세포 명과 포유류 망막에서의 주요 유형이 다입니다. 뮐러 glial 세포 id 및 기능을 정의 하는 분자 기계를 식별 하려면 단일 셀 진 식 프로 파일링 Affymetrix microarrays에서 수행 되었다. 높은 수준에서 표현 하는 유전자 클러스터의 식별 가능성이 뮐러 명과 기능의 많은 기초가 되는 뮐러 명과 코어 transcriptome를 나왔다. 식 세포 주기 기계와 노치 통로 뿐만 아니라 성장 요인과 chemokines, 지 단백질의 구성 요소의 뮐러 glial 세포와 신경 활동의 변조를 포함 하 여 지원 되는 뉴런 간의 통신을 수 있습니다. 이 방법은 공개 이전에 (뮐러) 명과;에 특징 되지 했다 증명서의 집합 이러한 유전자 들의 표현의 유효성 검사 제자리 교 잡에 의해 수행 되었다. 뮐러 명과 단독으로 표현 하는 유전자는 새로운 표식으로 확인 되었다. 또한, 소설 Cre 뮐러 명과 셀에서을 표현 하 고 혈 중 알코올 농도가 유전자 변형 마우스 생성 되었습니다. 뮐러 명과의 분자 지문 뮐러 명과 개발 및 기능 정상과 병에 걸린 상태에서의 추가 연구에 대 한 기초를 제공합니다.
갑 상선 호르몬 구성 요소는 3 연속 파도에 병아리 망막의 개발 하는 동안에 표시 됩니다
갑 상선 호르몬 (TH)는 망막을 포함 한 많은 조직에서 중요 한 발달 조절기. TH deiodinase 2 (Dio2)를 통해 로컬로 활성화 되 고 deiodinase 3 (Dio3)에 의해 소멸 됩니다. Tra와 TRb, TH 수용 체 호르몬과 DNA 바인딩과 전사 레 귤 레이 터와의 상호 작용을 통해 TH 활동 중재.
망막 신경 세포의 생존에 대 한 대 안으로 접합 계수 Sfrs1의 시간적 요구 사항
대체 접합 제한 된 단백질 코딩 유전자가 프로테옴 다양성을 생성할 수 있습니다 하는 기본 메커니즘입니다. 우리 마우스 망막 개발 하는 동안 대체 접합 계수 Sfrs1, 아르기닌/떠들고 풍부한 (SR) 단백질 가족 구성원의 역할을 조사 했습니다. 배아 망막 개발 하는 동안 Sfrs1 기능의 손실 출생 시 작은 망막으로 이어지는 심오한 영향을 미쳤다. 또한, 망막 변성을 출생 후의 기간에 더 받았다. Sfrs1 기능의 손실 중반 배아 발달을 일찍 하는 동안 태 어 망막 신경 세포의 죽음 귀착되 었 다. 신경 세포, 원뿔 대뇌, 수평 세포와 amacrine 셀 제작 하 고 차별화를 시작. 그러나, 이러한 신경 이후에 apoptosis 통해 세포의 죽음을 받았다. 대조적으로, Sfrs1 로드 대뇌, 양극 세포와 뮐러 명과 이후 태어난 amacrine 셀을 포함 하 여 나중에 생성 된 신경 세포의 생존을 위해 필요 했다. 우리의 결과 Sfrs1 중재 대체 접합 망막 신경 세포의 생존에 대 한 감도 신경 생성 된 시간 창에서 정의 된 요구 사항을 강조 표시 합니다.
시 컵의 개발 주변 여백에 우선적으로 표현 하는 유전자의 식별
Wnt 신호에 의해 주변 시 컵의 규격은 모양 바디/아이리스의 형성을 위한 중요 한. 개발 하는 동안이 지역에 대 한 표식 유전자의 식별 기능 분석을 위한 출발점을 제공합니다. Transcriptional 개발 눈에서 단일 셀의 프로 파일링을 하는 동안 두 개의 셀 표현된 유전자 다른 대부분의 단일 셀 프로 파일에서 찾이 없습니다 확인 되었다. 원래의 장소에 내 입증이 유전자의 많은 후속 발달 단계에서 주변 광 컵 모양 바디/아이리스에서 초기 마우스 및 닭 개발 고 표현 했다. 이들이 분석 두 셀 아마 개발 모양 바디/홍 채에서 시작 된 나타냅니다. 이러한 유전자의 표정에 변화는 CA-베타-catenin에 의해 ectopically 활성화는 정식 Wnt 신호 배아 치킨 망막에 분석 했다. 12 속눈썹 본문/아이리스 유전자 upregulated 유도, 제안 들은 Wnt 신호 시 컵에서의 다운스트림 이펙터에 대 한 우수한 후보자로 확인 됐다.
개발 및 망막 Amacrine 수 단일 셀 해상도 다양화
척추 망막 복잡 한 신경 회로로 배열을 가진 다양 한 신경 세포 유형을 사용 하 여 추출, 프로세스, 그리고 높은 주문 처리 센터 두뇌의 시각적 장면에서 정보를 릴레이. Amacrine 셀 수, 클래스 망막 내에서 발생 하는 시각적 신호 처리의 대부분을 중재할 생각 된다. Amacrine 셀 표시 광범위 한 형태학 다양성, 비록이 다양성의 분자 특성 대부분 알 수 있다. 또한, 그것은이 다양성 개발 하는 동안 발생 하는 방법을 알 수 없습니다. 여기에서, 우리는 in vivo 유전자 라벨, 프로 파일링, 단일 세포 게놈 넓은 식 및 클래식 birthdating (i) 특정 분자 유형의 amacrine 셀을 식별 하 고 (ii) amacrine 셀 클래스의 분자 다양성을 보여 (iii) 보여 amacrine 셀 다양성 시간적 패턴화를 통해 적어도 부분적 발생을 결합.
