斑马鱼发育细胞图谱——Zebrahub
但是，即使有了斑马鱼这样强大的模型，发育生物学的研究历来都是以零敲碎打的方式进行的，受限于太微小而根本无法观察到的研究事件的复杂性，而且在脆弱的生物体内发生的事件数以百万计，很容易被为了解它们而设计的实验所破坏。
得益于作者开发的一套新的实验室程序，Zebrahub也是同类数据集中首批包含单个胚胎特定基因表达数据的数据集之一，因为收集此类数据的过程通常需要将来自多个胚胎的 DNA 汇集在一起。这意味着Zebrahub 还能让科学家们研究可能导致不同斑马鱼之间不同健康结果的微妙表达差异。
论文第一作者Merlin Lange说，“Zebrahub为首次极高精度地研究细胞在极其复杂的发育过程中的行为提供了机会。像这样在同一资源中同时结合单个细胞的基因表达和细胞随时间变化的空间图谱是非常罕见的。”
运动中的细节
Zebrahub 有两个主要数据集，以及一套旨在帮助生物学家使用它们的工具。第一个数据集提供延时视频显微图片，显示受精后 24 小时内斑马鱼胚胎中大多数细胞的诞生和早期运动，在此期间器官开始形成。第二个视频提供了胚胎最初10天内10个不同时间点12万多个斑马鱼细胞中哪些基因处于活跃状态的数据。
为了制作延时视频，作者设计并制造了“DaXi”，这是一种新型自动显微镜，其视野大到足以捕捉整个活胚胎的图像。DaXi 是一种所谓的光片显微镜，它以独特的方式发射和捕捉光线，旨在保护胚胎免受高强度激光束的伤害，因为激光束会在短时间内伤害甚至杀死胚胎。
接着，为了让科学家们能够轻松地使用捕捉到的视频来研究特定细胞，他们开发了一个名为 Ultrack 的复杂新程序，它能自动识别细胞核（通常是细胞中最显著的标志），并在三维空间中跟踪它们在视频中的移动。
结合这些工具生成的数据集，他们可以进行“虚拟实验”，检查细胞在发育过程中的起点和终点，甚至可以将它们的发育轨迹在时间上向前或向后运行。
在开发这种方法的过程中，他们有了一些有趣的发现。例如，他们研究了胚胎尾部一个叫做神经-中胚层祖细胞（neuro-mesodermal progenitor）的细胞亚群，在他们研究的时间点上，这些细胞以前被认为只能产生一种类型的组织。然而，当他们对这些细胞的运动和扩张进行分析时，他们发现这些细胞实际上同时发育成了肌肉细胞和神经元，并整合到了脊髓中。
Lange说，“这是一个非常出人意料的发现。如果没有Zebrahub提供的广阔视野，这一发现很难得到证实。”
Zebrahub已经帮助支持了其他实验室的发现。已有一个研究小组将Zebrahub与他们自己的细胞图谱结合使用，以探究哪些细胞蛋白可能有助于白内障在眼睛中的形成。为此，他们利用Zebrahub的基因表达数据库，查看晶状体细胞何时以可能导致问题的方式激活或关闭某些基因。
论文共同通讯作者Mason Posner说，“斑马鱼真的很小，我们真的很难把晶状体剥离开来，以便探究哪些基因在这个区域起作用，以及一个细胞与另一个细胞可能有什么不同。”在这篇论文中，“这些已为我们完成了，我们可以深入了解，例如，这种组织如何变得透明并发挥生物玻璃的功能”。
