Single-cell transcriptomics reveals evolutionary reconfiguration of embryonic cell fate specification in the sea urchin <i>Heliocidaris erythrogramma</i>
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Altered regulatory interactions during development likely underlie a large fraction of phenotypic diversity within and between species, yet identifying specific evolutionary changes remains challenging. Analysis of single-cell developmental transcriptomes from multiple species provides a powerful framework for unbiased identification of evolutionary changes in developmental mechanisms. Here, we leverage a “natural experiment” in developmental evolution in sea urchins, where a major life history switch recently evolved in the lineage leading to Heliocidaris erythrogramma , precipitating extensive changes in early development. Comparative analyses of scRNA-seq developmental time courses from H. erythrogramma and Lytechinus variegatus (representing the derived and ancestral states respectively) reveals numerous evolutionary changes in embryonic patterning. The earliest cell fate specification events, and the primary signaling center are co-localized in the ancestral dGRN but remarkably, in H. erythrogramma they are spatially and temporally separate. Fate specification and differentiation are delayed in most embryonic cell lineages, although in some cases, these processes are conserved or even accelerated. Comparative analysis of regulator-target gene co-expression is consistent with many specific interactions being preserved but delayed in H. erythrogramma , while some otherwise widely conserved interactions have likely been lost. Finally, specific patterning events are directly correlated with evolutionary changes in larval morphology, suggesting that they are directly tied to the life history shift. Together, these findings demonstrate that comparative scRNA-seq developmental time courses can reveal a diverse set of evolutionary changes in embryonic patterning and provide an efficient way to identify likely candidate regulatory interactions for subsequent experimental validation.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».