La transcriptomique spatiale documente les modèles d’expression différentielle de l’ARNm dans différents types de muscles adultes. Notez la forte expression de la titine de la mouche (gros points jaunes) dans les noyaux proches des extrémités des grands muscles de vol (en bleu/rouge).
Depuis plus de 100 ans, la drosophile est un modèle simple pour la génétique, la biologie du développement et le comportement. Le génome de la drosophile contient environ 13 000 gènes exprimés dans de nombreux types de cellules. Les chercheurs ont utilisé des méthodes de séquençage de l’ADN pour cataloguer l’expression des ARNm dans des milliers de cellules isolées de la mouche adulte. Ce travail a abouti à l’Atlas cellulaire de la mouche, qui définit plusieurs centaines de types cellulaires différents, qui se distinguent par la combinaison de gènes actifs.
Beaucoup de ces types de cellules sont localisés dans le cerveau de la mouche, mais la position exacte de plusieurs types de cellules était inconnue, parce que la méthode de séquençage utilisait des cellules isolées. Dans le cadre d’une collaboration entre le groupe Aerts de Louvain et le groupe Schnorrer de Marseille, nous avons maintenant déterminé l’emplacement d’un certain nombre de ces types de cellules inconnues dans le cerveau de la mouche et nous avons également étudié l’expression des ARNm dans le corps de la mouche à l’aide d’une nouvelle méthode appelée transcriptomique spatiale. Cette méthode détermine les positions où un gène est actif dans le corps de la mouche. Nous avons utilisé des sections de la tête adulte pour mesurer l’expression dans le cerveau, et des sections du corps adulte pour déterminer l’expression dans le corps entier pour un total de 150 gènes différents.
La transcriptomique spatiale nous a permis de déterminer la localisation de tous les principaux types de cellules de l’adulte. Elle a également permis d’identifier la localisation de types de cellules auparavant inconnus dans le cerveau de la mouche, dont l’existence n’avait été définie qu’à partir des données de l’atlas des cellules de la mouche. De manière inattendue, nous avons découvert que dans les grandes cellules musculaires, qui contiennent des centaines de noyaux, certains ARNm sont préférentiellement produits par un petit sous-ensemble de noyaux. Cela suggère que tous les noyaux d’une cellule musculaire ne suivent pas le même programme transcriptionnel à un moment donné. À l’avenir, il sera intéressant de découvrir le mécanisme qui permet d’y parvenir.
En outre, les protocoles et les méthodes informatiques présentés dans cette étude montrent comment combiner les données de l’atlas cellulaire avec la transcriptomique spatiale pour déterminer la localisation des cellules identifiées dans le corps d’un organisme.
Janssens J, Mangeol P, Hecker N, Partel G, Spanier KI, Ismail JN, Hulselmans GJ, Aerts S, Schnorrer F. Spatial transcriptomics in the adult Drosophila brain and body. Elife. 2025 Mar 18;13:RP92618.
