CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
CORDIS

Spatiotemporal analysis of mammalian embryonic development at single-cell level

Projektbeschreibung

Erforschung der embryonalen Entwicklung auf Einzelzellebene

Die frühe embryonale Entwicklung bei Säugetieren wird von der raumzeitlichen Genregulierung auf Einzelzellebene gesteuert. Die räumliche Transkriptomik auf Einzelzellebene und die In-toto-Bildgebung sind kürzlich entwickelte Verfahren, mit denen der Entwicklungsprozess besser erforscht werden könnte, indem die Zellbewegung mit dem Zellstatus verknüpft wird. Im über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekt sc4DMap wird die räumliche Transkriptomik mit Technologien zur In-toto-Bildgebung kombiniert, um die frühe Entwicklung in Säugetieren zu untersuchen. Die Aufzeichnung der Zelldynamik und raumzeitlichen Genexpressionsprofile im sich entwickelnden Embryo wird Informationen über die Zellbewegung, Interaktionen mit anderen Zellen, die Regulierung der Genexpression und das Zellschicksal bieten.

Ziel

Mammalian early embryonic development requires exquisite spatiotemporal gene regulation at the level of individual cells. However, it is still unclear and remains a fundamental challenge how cell behaviours govern gastrulation and organogenesis in early embryos. Two techniques have recently been developed to investigate cell fate decisions in early mammalian development (spatial transcriptomics at single-cell level) or to study the dynamic transition from single cells to fully formed organisms (in toto imaging), and if only these two techniques could be combined would we be able to link cell motion with cell state and more completely understand developmental processes. There is precedence for combining live cell imaging with gene expression data in ascidians and annelids, but this has yet to be done, at scale, in more complex mammalian systems. To this end, the proposal aims to investigate early mammalian development by linking spatial transcriptomics and in toto imaging data. This will be the first combination of real-time tracking of cellular dynamics and spatiotemporal gene expression profiles across the developing embryo, thus providing insight into how cells move, interact with each other and how they regulate their own gene expression, ultimately revealing the fate that cells adopt. Accordingly, I will develop a novel integration framework and generate the first cellular-resolution mammalian embryo developmental gene expression map in four dimensions that reflects both cellular dynamics and spatiotemporal gene expression profiles at the single-cell level. Moreover, this work will pave the way for multi-omics integration, which has been increasingly explored but to date is confined to the single-cell space.

Koordinator

EUROPEAN MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY
Netto-EU-Beitrag
€ 217 019,44
Adresse
Meyerhofstrasse 1
69117 Heidelberg
Deutschland

Auf der Karte ansehen

Region
Baden-Württemberg Karlsruhe Heidelberg, Stadtkreis
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
Keine Daten