Ученые создали генный атлас клеток сетчатки глаза человека

Изучили экспрессию генов (транскриптом)  более 20 тысяч клеток сетчатки глаза человека. В ходе генного картирования в клетках одного типа (фоторецепторы-палочки, фоторецепторы-колбочки и др,) выделены субпопуляции, отличающиеся по профилю генной экспрессии. Генный атлас сетчатки важен для понимания нарушений зрения и для использования клеток сетчатки в регенеративной медицине.

Изображение:

Milos Batinic | Shutterstock.com

Австралийские ученые создали генный атлас сетчатки глаза человека. Он охватывает все типы клеток сетчатки и показывает экспрессию генов в более чем 20 тысячах клеток. Атлас сетчатки — это часть глобального проекта по генному картированию клеток тела человека. Он направлен на понимание причины различных заболеваний, улучшение их диагностики и лечения. Результаты работы, проведенной под руководством специалистов из Австралийского центра исследований глаза и университетов Мельбурна и Квинсленда, опубликованы в журнале European Molecular Biological Organisation (EMBO) Journal.

Авторы работы подчеркивают, что на сегодня довольно хорошо известно устройство и функционирование глаза человека на клеточном уровне, но не на молекулярном. Этот пробел и должен был восполнить атлас. При его создании исследовали транскриптомы единичных клеток (single‐cell RNA sequencing) в 20 009 клетках сетчатки от трех доноров посмертно. Картированием были охвачены все типы клеток сетчатки: фоторецепторы-палочки, фоторецепторы-колбочки, глиальные клетки Мюллера, биполярные клетки, амакриновые клетки, клетки нервных узлов (ганглиев), горизонтальные клетки, астроциты и микроглия.

Всю базу данных по генной активности клеток сетчатки исследователи разделили на 18 кластеров на основании сходства транскриптомов. Клетки, входящие в один кластер, имеют сходный профиль экспрессии. Для каждого кластера ученые нашли специфические гены-маркеры. Большинство кластеров были представлены у всех трех доноров, но были также и донор-специфичные кластеры.

Кластеры не всегда совпадали с типами клеток: так фоторецепторы-палочки включали в себя шесть кластеров, фоторецепторы-колбочки — три кластера. Таким образом, оказалось, что оба типа фоторецепторов образуют субпопуляции, различающиеся по экспрессии генов.

Поскольку ученые работали с посмертным донорским материалом, они могли сравнить, как изменяется паттерн генной экспрессии через разные периоды после смерти. И пришли к заключению, что для всех типов клеток, за исключением фоторецепторов-палочек, через 6–14 часов после смерти генная экспрессия меняется незначительно. Фоторецепторы-палочки оказались наиболее чувствительны к посмертной деградации, о степени которой можно судить по экспрессии генов-маркеров (для двух субпопуляций палочек это ген MALATI1). Этот фактор важно учитывать при применении донорской сетчатки в клинике.

Атлас генной экспрессии будет полезен для понимания природы различных нарушений зрения. «Создание генетической карты сетчатки поможет нам понять все факторы, обеспечивающие ее нормальную работу, — сказал доктор Раймонд Вонг, ведущий автор статьи. — Мы также сможем распознать генетические сигналы, которые говорят о нарушении работы сетчатки, что может привести к потере зрения».

Генный атлас также позволит более прицельно использовать донорскую сетчатку при получении линий стволовых клеток для регенеративной медицины. «Атлас клеток сетчатки даст возможность ученым оценивать качество клеточного материала для получения линий стволовых клеток, так как их генная экспрессия влияет на функции», — добавил доктор Вонг.

Источник

Samuel W Lukowski, et al. // A single‐cell transcriptome atlas of the adult human retina // The EMBO Journal, 2019; DOI: 10.15252/embj.2018100811

Цитаты по пресс-релизу

Добавить в избранное

Комментарии

Вам будет интересно