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筑波大学及其附属机构的研究人员开发了一个公开可用的单细胞RNA测序（scRNA-seq）图谱，以前所未有的分辨率捕捉了海胆胚胎和幼虫的发育和神经发生过程。由于海胆胚胎和幼虫中的神经元数量相对较少，因此很难详细追踪神经元分化及其潜在的分子调控机制。为了应对这一挑战，研究人员构建了一个涵盖美丽海胆（Hemicentrotus pulcherrimus）多个发育阶段的综合性scRNA-seq图谱，从而能够以单细胞分辨率直观地探索基因表达。
日本筑波——单细胞RNA测序（scRNA-seq）是一种强大的技术，能够对单个细胞中的基因表达进行全面分析。在胚胎发育过程中，同一胚胎内的细胞会分化成多个谱系，并最终走向不同的命运。scRNA-seq能够捕捉到这种细胞类型特异性的差异，而这些差异在群体平均分析（例如批量RNA测序）中会被掩盖。然而，一些稀有细胞群——例如海胆胚胎和幼虫中的神经元——往往代表性不足，这使得对神经发生谱系和调控动态的详细分析变得复杂。
本研究构建了日本海胆（ Hemicentrotus pulcherrimus）受精后24至96小时的胚胎发育单细胞RNA测序（scRNA-seq）图谱，并系统地表征了单细胞分辨率下细胞状态的动态变化。此外，研究人员通过药理学抑制Delta-Notch介导的侧向抑制以促进神经元分化，从而捕获了在正常发育条件下难以检测到的神经元谱系及其相关的基因表达簇。所有数据集均已通过日本海胆基因组数据库HpBase公开，从而提供了一个易于使用的研究平台，即使是不具备生物信息学专业知识的用户也能直观地探索基因表达模式。
本研究由日本科学技术振兴机构（JST）资助，资助项目包括PRESTO项目（编号JPMJPR1945）和日本学术振兴会（JSPS）科研费（KAKENHI）项目（编号19K20406和23K11312，负责人KT）；以及JST资助，资助项目包括PRESTO项目（编号JPMJPR194C）、JST A-STEP项目（编号JPMJTR204E）和JSPS科研费（KAKENHI）项目（编号23K23933，负责人SY）。
