Comparative transcriptomic analyses and single-cell RNA sequencing of the freshwater planarian Schmidtea mediterranea identify major cell types and pathway conservation
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: In the Lophotrochozoa/Spiralia superphylum, few organisms have as high a capacity for rapid testing of gene function and single-cell transcriptomics as the freshwater planaria. The species Schmidtea mediterranea in particular has become a powerful model to use in studying adult stem cell biology and mechanisms of regeneration. Despite this, systematic attempts to define gene complements and their annotations are lacking, restricting comparative analyses that detail the conservation of biochemical pathways and identify lineage-specific innovations. RESULTS: In this study we compare several transcriptomes and define a robust set of 35,232 transcripts. From this, we perform systematic functional annotations and undertake a genome-scale metabolic reconstruction for S. mediterranea. Cross-species comparisons of gene content identify conserved, lineage-specific, and expanded gene families, which may contribute to the regenerative properties of planarians. In particular, we find that the TRAF gene family has been greatly expanded in planarians. We further provide a single-cell RNA sequencing analysis of 2000 cells, revealing both known and novel cell types defined by unique signatures of gene expression. Among these are a novel mesenchymal cell population as well as a cell type involved in eye regeneration. Integration of our metabolic reconstruction further reveals the extent to which given cell types have adapted energy and nucleotide biosynthetic pathways to support their specialized roles. CONCLUSIONS: In general, S. mediterranea displays a high level of gene and pathway conservation compared with other model systems, rendering it a viable model to study the roles of these pathways in stem cell biology and regeneration.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».