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発生生物学：マウスの原腸胚から出生までの出生前発生についての単一細胞タイムラプス
Nature 626, 8001 doi: 10.1038/s41586-024-07069-w
ハツカネズミ（Mus musculus）は、遺伝学的な扱いやすさとヒトとの進化的類似性を併せ持つ、非常に優れたモデル系である。マウスはわずか3週間の妊娠期間中に、ゲノムの指揮により、単一細胞の接合子から5億個以上の細胞で構成される自由生活の仔へと驚くべき変化を遂げる。今回我々は、哺乳類の発生を調べるための包括的な枠組みを確立するために、最適化した単一細胞コンビナトリアルインデキシング（組み合わせ索引作成）を適用して、83の胚から得た1240万個の核の転写状態をプロファイリングした。これらの胚は、原腸形成後期（8日齢）から出生時（生後0日）にわたって、2～6時間の間隔で正確に発生段階が特定されたものである。こうしたデータから、我々は数百の細胞タイプのアノテーションを行い、体節形成の際の胚後方の個体発生や、腎臓、間葉、網膜、初期ニューロンの個体発生を調べた。これらの全胚スナップショットの時間分解能と試料採取の深度を、より発生段階が早い時点の既報データと共に利用して、接合子から出生までの出生前の発生全体にわたる細胞タイプの関係についての有根系統樹を構築した。そして、この系統樹全体で、数百タイプの細胞のin vivo分化のドライバー候補として、転写因子などのタンパク質をコードする遺伝子を系統的に挙げていった。注目すべきことに、細胞状態の最も顕著な時間的移行が出生の1時間以内に観察され、これはおそらく哺乳類の胎仔が子宮外生活にうまく移行するのに必要な大規模な生理的適応の基礎となっているのであろう。
