ウニ胚や幼生の神経細胞は、細胞数が少なく、神経分化の流れや分子制御を詳細に追跡することが容易ではありません。今回、バフンウニについて、発生段階ごとの単一細胞RNA-seqアトラス（細胞分布データ集）を構築し、誰もが手軽に1細胞レベルでの遺伝子発現を調べられる形で公開しました。

　単一細胞RNAシーケンス（single-cell RNA-seq; scRNA-seq）は、個々の細胞がどの遺伝子を発現しているかを網羅的に解析できる強力な手法です。生物の発生過程では、同じ胚の中でも細胞が多様な運命へ分岐していきますが、scRNA-seqを用いると、細胞集団全体を平均した解析（バルクRNA-seq）だけでは捉えきれない「細胞ごとの違い」を明らかにすることができます。しかしながら、ウニ胚や幼生の神経細胞のように細胞数が少ない細胞集団は、解析データの中で埋もれやすく、神経分化の流れや分子制御を詳細に追跡することは困難です。

　本研究では、バフンウニHemicentrotus pulcherrimusの胚発生（受精後24〜96時間）にわたるscRNA-seqアトラス（細胞分布データ集）を構築し、発生段階に沿った細胞状態の変化を単一細胞レベルで体系的に整理しました。さらに、隣接する細胞の相互作用を薬理学的に阻害して、神経分化を増強させることで、通常条件では検出が難しい神経系の細胞集団や関連遺伝子群をより明瞭に捉えることに成功しました。得られたデータは、日本産ウニのゲノムデータベース（HpBase）にて公開し、計算解析に不慣れな研究者でも直感的に遺伝子発現を探索できる研究基盤として整備しました。

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プレスリリース

研究代表者

筑波大学 生命環境系
谷口 俊介　准教授

千葉大学 大学院医学研究院
露崎 弘毅　特任講師

広島大学 ゲノム編集イノベーションセンター
山本 卓　教授

国立遺伝学研究所 遺伝情報分析研究室
池尾 一穂　准教授

掲載論文

【題名】

Single-cell transcriptomic resources for tracing neurogenesis and cell fate specification in sea urchin embryos
（ウニ胚における神経形成と細胞運命決定を解析するための単一細胞RNA-seqリソース）

【掲載誌】

Development

【DOI】

10.1242/dev.205025

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生命環境系