EmbryoTempoFormer: clip-based developmental tempo inference from zebrafish brightfield time-lapse microscopy
本文提出了 EmbryoTempoFormer,一种基于时间序列片段(clip)的 CNN-Transformer 模型,能够从斑马鱼明场延时显微图像中推断发育节奏,并通过以胚胎为独立单位的统计工作流,在温度扰动等条件下实现对发育动态变化的稳健量化与可解释性比较。
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发育生物学探索生命如何从单个细胞演化为复杂有机体的奥秘,揭示生长、分化与形态构建背后的精妙机制。在 Gist.Science 的“发育生物学”板块中,我们专注于来自 bioRxiv 的最新预印本,这些研究正处于科学探索的最前沿。
我们的团队会对 bioRxiv 上该领域发布的每一篇新预印本进行深度处理,不仅提供通俗易懂的科普解读,让非专业人士也能轻松理解核心发现,同时保留详尽的技术摘要供专业研究者参考。这种双重视角旨在打破学术壁垒,让前沿知识触手可及。
以下是我们为您整理的该领域最新论文列表,涵盖从胚胎发育到组织再生的最新突破。
本文提出了 EmbryoTempoFormer,一种基于时间序列片段(clip)的 CNN-Transformer 模型,能够从斑马鱼明场延时显微图像中推断发育节奏,并通过以胚胎为独立单位的统计工作流,在温度扰动等条件下实现对发育动态变化的稳健量化与可解释性比较。
本文详细描述了在 26°C 条件下,从受精到孵化(约 70 小时)的慈鲷科鱼类黑带慈鲷(*Amatitlania nigrofasciata*)的胚胎发育全过程,提供了基于硬骨鱼类参考框架的实用分期表,并记录了包括卵裂、原肠作用、体节形成及器官发生等关键阶段的时序特征与形态学细节。
该研究揭示了小鼠子宫内膜在月经和妊娠期间的再生并非依赖传统认为的腺体细胞补充,而是由腔上皮通过独立的祖细胞群进行大规模扩张和形态发生,从而在基质破坏的同时实现再上皮化,这一机制解释了子宫内膜抗纤维化的卓越韧性。
该研究发现,秀丽隐杆线虫的顶端βH-血影蛋白(SMA-1)通过组织皮层肌动蛋白丝束来调控富含胶原蛋白的表皮脊(alae)的形态发生,其缺失会导致肌动蛋白网络紊乱及细胞外基质脱离,进而破坏中脊的形成。
该研究通过工程化嵌合 Hippo 信号模式及单细胞分析,揭示了 Hippo 信号通路如何差异化调控远端 SOX9+ 祖细胞亚群及其过渡态,从而阐明哺乳动物肺部通过分支生长控制大小及分化为传导性气道和肺泡上皮的发育机制。
本文提出了一种分布感知的联邦学习(DA-FL)方法,通过结合客户端层面的类别加权损失与基于局部及全局正类率比值的聚合权重修正机制,有效解决了糖尿病预测中非独立同分布(Non-IID)数据与类别不平衡带来的挑战,显著提升了模型在联邦环境下的泛化性能与稳定性。
该研究利用单分子荧光原位杂交技术揭示了线虫 seam 细胞分裂过程中 Wnt 通路关键组分存在显著的转录水平不对称分布及反馈调节机制,表明转录后调控在细胞命运决定中发挥着维持谱系稳健性和揭示分子异质性的关键作用。
该研究首次鉴定了牛 DUXC 基因的全长 mRNA 序列及其新的第一外显子,证实了其在牛早期胚胎(特别是 8 细胞期前)的表达特征及基因组多态性组织,并表明 DUXC 可能是牛胚胎基因组激活的潜在诱导因子。
该研究利用单细胞与空间转录组技术揭示了斑马鱼心脏再生过程中由成纤维细胞通过 IL34-CSF1RA-EGFR1 轴构建的特定“心脏 - 免疫微环境”如何指导巨噬细胞进入促再生状态,从而协调纤维化、血管完整性与心外膜信号,而该通路的破坏则会导致促纤维化反应和再生失败。
该研究通过活体双光子成像技术揭示,小鼠皮肤毛细血管内皮细胞在稳态下形成时空保守的钙信号网络,其长期维持依赖于连接蛋白 Cx43 介导的细胞间通讯,而 Cx43 缺失导致的钙信号持续亢进及血管功能障碍可通过非细胞自主性地抑制 L 型钙通道得以逆转。