Un atlas de arealización cortical identifica firmas moleculares dinámicas

El cerebro humano se subdivide en estructuras anatómicas distintas, incluyendo el neocortex, que a su vez abarca docenas de áreas corticales especializadas. Se sabe que los gradientes morfogenéticos tempranos establecen regiones cerebrales y áreas corticales tempranas, pero cómo los patrones tempranos resultan en diferencias espaciales más finas y discretas sigue siendo poco comprendido. Aquí utilizamos secuenciación de ARN de células individuales para perfilar diez estructuras cerebrales principales y seis áreas neocorticales durante el pico de neurogénesis y gliogénesis temprana. Dentro del neocortex, encontramos que a principios del segundo trimestre, un gran número de genes se expresan diferencialmente en distintas áreas corticales en todos los tipos de células, incluyendo la glía radial, los progenitores neuronales del cortex. Sin embargo, la abundancia de firmas transcriptómicas areales aumenta a medida que la glía radial se diferencia en células progenitoras intermedias y, en última instancia, da lugar a neuronas excitatorias. Usando un enfoque automatizado de hibridación in situ fluorescente de molécula única multiplexada, encontramos que los patrones de expresión génica laminar son altamente dinámicos a través de las regiones corticales. Juntos, nuestros datos sugieren que la patrónización areal cortical temprana está definida por fuertes firmas de expresión génica frontal y occipital mutuamente excluyentes, con gradientes resultantes que dan lugar a la especificación de áreas entre estos dos polos a lo largo de puntos de tiempo de desarrollo sucesivos.