Einzelzell-RNA-Sequenzierung von differenzierenden iPS-Zellen offenbart dynamische genetische Effekte auf die Genexpression

Neueste Entwicklungen in der Stammzellbiologie haben die Untersuchung von Zellschicksalsentscheidungen in der frühen menschlichen Entwicklung ermöglicht, die in vivo nicht untersucht werden können. Das Verständnis, wie sich die Entwicklung zwischen Individuen unterscheidet und insbesondere der Einfluss verbreiteter genetischer Varianten während dieses Prozesses, wurde jedoch nicht charakterisiert. Hier nutzen wir menschliche iPS-Zelllinien von 125 Spendern, ein gepooltes Experimentdesign und Einzelzell-RNA-Sequenzierung, um die Populationsvariation der Endoderm-Differenzierung zu untersuchen. Wir identifizieren molekulare Marker, die prädiktiv für die Differenzierungseffizienz einzelner Linien sind, und nutzen die Heterogenität im genetischen Hintergrund zwischen Individuen, um Hunderte von loci für genetisch bedingte Variationen der Genexpression zu kartieren, die die Expression dynamisch während der Differenzierung und in verschiedenen zellulären Kontexten beeinflussen.