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Inferring human preimplantation development fate trajectories from single-cell RNA-Seq
Le développement préimplantatoire humain s'étend de la fécondation à la nidation de l'embryon dans la paroi utérine. C'est au cours de cette période que les cellules embryonnaires font leur premier choix de destin cellulaire, passant d'une cellule à un embryon stratifié par trois types cellulaires. Cependant, la séquence d'événements au cours de ces toutes premières spécifications reste inconnu. Pour la comprendre, nous avons tout d'abord établi des lignées induites de cellules souches pluripotente naïves humaines. Grâce à des analyses transcriptomiques, nous avons montré que ces lignées in vitro étaient un modèle représentatif de l'épiblaste humain préimplantatoire. Nous avons ensuite construit des modèles in silica du développement préimplantatoire humain et murin à partir de données transcriptomiques en cellules uniques. Le coeur de l'analyse consiste en une inférence des trajectoires cellulaires par un algorithme de pseudo-temps. Nous montrons que la première spécification chez l'homme n'est achevée qu'à partir du stade blastocyste, et non au stade morula comme chez la souris. Enfin le partitionnement du transcriptome en modules de gènes couplé au pseudo-temps permet de décrire les vagues d'expression qui rythment le développement préimplantatoire. Ceci nous a permis de démontrer que le trophectoderme polaire évolue plus rapidement que le trophectoderme mural. Ces approches ont contribué de manière significative à notre compréhension du développement préimplantatoire, ouvrant de nouvelles voies de recherche dans les domaines de l'assistance à la procréation et de la médecine régénérative.Human preimplantation development extends from fertilization to the implantation of the embryo in the uterine wall. It is during this period that embryonic cells make their first choice of cell fate, moving from one cell to an embryo stratified by three cell types in the mature blastocyst. However, the sequence of events during these very first specifications remains unknown. We first established naive human induced pluripotent stem cell lines, and through analyses of transcriptome data, we showed that these lines were a representative cell model of the preimplantation human epiblast. We then constructed models of human and mouse premplantation development from single cell RNA-Seq from five datasets. The core of the analysis of these data consists of an inference of cell trajectories by pseudotime analysis. In contrast to the mouse, we show that the first specification in humans is completed at the transcriptomic level only at the blastocyst stage. Finally, the clustering of the transcriptome into gene modules coupled with pseudotime has allowed us to precisely describe the waves of expression that paces pre-implantation development. This allowed us to show that the polar trophectoderm evolves faster than the wall trophectoderm. These approaches have contributed significantly to our understanding of pre-implantation development, opening new avenues of research in the fields of assisted reproduction and regenerative medicine
Characterization of cortical neurodevelopment in vitro using gene expression and morphology profiles from single cells
<p>Cell Painting processed data for "Characterization of cortical neurodevelopment in vitro using gene expression and morphology profiles from single cells"</p>
Maternal malnutrition during gestation alters fetal hypothalamus development
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Maternal malnutrition during gestation alters fetal hypothalamus development
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Single cell transcriptomic analysis for a better understanding of heterogeneity in human CD8 regulatory T cells
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