Spatially resolved transcriptomic technologies are promising tools to study complex biological processes such as mammalian embryogenesis. However, the imbalance between resolution, gene capture, and field of view of current methodologies precludes their systematic application to analyze relatively large and three-dimensional mid- and late-gestation embryos. Here, we combined DNA nanoball (DNB)-patterned arrays and in situ RNA capture to create spatial enhanced resolution omics-sequencing (Stereo-seq). We applied Stereo-seq to generate the mouse organogenesis spatiotemporal transcriptomic atlas (MOSTA), which maps with single-cell resolution and high sensitivity the kinetics and directionality of transcriptional variation during mouse organogenesis. We used this information to gain insight into the molecular basis of spatial cell heterogeneity and cell fate specification in developing tissues such as the dorsal midbrain. Our panoramic atlas will facilitate in-depth investigation of longstanding questions concerning normal and abnormal mammalian development.

Abstract Epithelial‐mesenchymal transition ( EMT ) is a reversible and dynamic process hypothesized to be co‐opted by carcinoma during invasion and metastasis. Yet, there is still no quantitative measure to assess the interplay between EMT and cancer progression. Here, we derived a method for universal EMT scoring from cancer‐specific transcriptomic EMT signatures of ovarian, breast, bladder, lung, colorectal and gastric cancers. We show that EMT scoring exhibits good correlation with previously published, cancer‐specific EMT signatures. This universal and quantitative EMT scoring was used to establish an EMT spectrum across various cancers, with good correlation noted between cell lines and tumours. We show correlations between EMT and poorer disease‐free survival in ovarian and colorectal, but not breast, carcinomas, despite previous notions. Importantly, we found distinct responses between epithelial‐ and mesenchymal‐like ovarian cancers to therapeutic regimes administered with or without paclitaxel in vivo and demonstrated that mesenchymal‐like tumours do not always show resistance to chemotherapy. EMT scoring is thus a promising, versatile tool for the objective and systematic investigation of EMT roles and dynamics in cancer progression, treatment response and survival.

Abstract Motivation: Genomic DNA regions are frequently lost or gained during tumor progression. Array Comparative Genomic Hybridization (array CGH) technology makes it possible to assess these changes in DNA in cancers, by comparison with a normal reference. The identification of systematically deleted or amplified genomic regions in a set of tumors enables biologists to identify genes involved in cancer progression because tumor suppressor genes are thought to be located in lost genomic regions and oncogenes, in gained regions. Array CGH profiles should also improve the classification of tumors. The achievement of these goals requires a methodology for detecting the breakpoints delimiting altered regions in genomic patterns and assigning a status (normal, gained or lost) to each chromosomal region. Results: We have developed a methodology for the automatic detection of breakpoints from array CGH profile, and the assignment of a status to each chromosomal region. The breakpoint detection step is based on the Adaptive Weights Smoothing (AWS) procedure and provides highly convincing results: our algorithm detects 97, 100 and 94% of breakpoints in simulated data, karyotyping results and manually analyzed profiles, respectively. The percentage of correctly assigned statuses ranges from 98.9 to 99.8% for simulated data and is 100% for karyotyping results. Our algorithm also outperforms other solutions on a public reference dataset. Availability: The R package GLAD (Gain and Loss Analysis of DNA) is available upon request

Epithelial–mesenchymal transition (EMT) is an essential morphogenetic process during embryonic development. It can be induced in vitro by hepatocyte growth factor/scatter factor (HGF/SF), or by FGF-1 in our NBT-II cell model for EMT. We tested for a central role in EMT of a zinc-finger protein called Slug. Slug mRNA and protein levels were increased transiently in FGF-1–treated NBT-II cells. Transient or stable transfection of Slug cDNA in NBT-II cells resulted in a striking disappearance of the desmosomal markers desmoplakin and desmoglein from cell–cell contact areas, mimicking the initial steps of FGF-1 or HGF/SF- induced EMT. Stable transfectant cells expressed Slug protein and were less epithelial, with increased cell spreading and cell–cell separation in subconfluent cultures. Interestingly, NBT-II cells transfected with antisense Slug cDNA were able to resist EMT induction by FGF-1 or even HGF/SF. This antisense effect was suppressed by retransfection with Slug sense cDNA. Our results indicate that Slug induces the first phase of growth factor–induced EMT, including desmosome dissociation, cell spreading, and initiation of cell separation. Moreover, the antisense inhibition experiments suggest that Slug is also necessary for EMT.

Since our initial reports on chromosomal studies in eight Ewing's sarcomas (ES), we have carried out similar investigations on 23 additional ES specimens following short-term culture of tumor cells (16 cases), and established in vitro cell lines (three cases) and on xenografted tumors in nude mice (four cases). We demonstrated the presence of the reciprocal t(11;22)(q24;q12) in every case except one that exhibited a complex t(11;22;14)(q24;q12;q11). On the basis of results from these additional 23 cases, we confirm the consistency of the t(11;22)(q24;q12) in ES. Moreover, we reviewed 54 ES cases reported by other investigators; when added to our 31 cases, this brings the total number to 85 unrelated cases of ES available for an evaluation of the frequency of involvement of bands 11q24 and 22q12 in translocations in ES. The standard t(11;22)(q24;q12) proved to be a remarkably consistent event, present in 83% of the cases. Five percent of the cases exhibited complex translocations involving a third chromosome in addition to chromosomes #11 and #22. In 4% of the cases variant translocations involved 22q12 but with a chromosome(s) other than #11. The breakpoint on chromosome 22q12 appears to be the most consistently observed event in 92% of the cases, whereas, the breakpoint at chromosome 11q24 was observed in 88% of the cases.

We recently identified activating mutations of fibroblast growth factor receptor 3 (FGFR3) in bladder carcinoma.In this study we assessed the incidence of FGFR3 mutations in a series of 132 bladder carcinomas: 20 carcinoma in situ (CIS), 50 pTa, 19 pT1, and 43 pT2-4.All 48 mutations identified were identical to the germinal activating mutations that cause thanatophoric dysplasia, a lethal form of dwarfism.The S249C mutation, found in 33 of the 48 mutated tumors, was the most common.The frequency of mutations was higher in pTa tumors (37 of 50, 74%) than in CIS (0 of 20, 0%; P < 0.0001), pT1 (4 of 19, 21%; P < 0.0001) and pT2-4 tumors (7 of 43, 16%; P < 0.0001).FGFR3 mutations were detected in 27 of 32 (84%) G1, 16 of 29 (55%) G2, and 5 of 71 (7%) G3 tumors.This association between FGFR3 mutations and low grade was highly significant (P < 0.0001).FGFR3 is the first gene found to be mutated at a high frequency in pTa tumors.The absence of FGFR3 mutations in CIS and the low frequency of FGFR3 mutations in pT1 and pT2-4 tumors are consistent with the model of bladder tumor progression in which the most common precursor of pT1 and pT2-4 tumors is CIS.

The importance of mesenchymal-epithelial interactions for the proper development of the pancreas has been acknowledged since the early 1960s, even though the molecule(s) mediating this process have remained unknown. We demonstrate here that Fgf10, a member of the fibroblast growth factor family (FGFs), plays an essential role in this process. We show that Fgf10 is expressed in the mesenchyme directly adjacent to the early dorsal and ventral pancreatic epithelial buds. In Fgf10–/– mouse embryos, the evagination of the epithelium and the initial formation of the dorsal and ventral buds appear normal. However, the subsequent growth, differentiation and branching morphogenesis of the pancreatic epithelium are arrested; this is primarily due to a dramatic reduction in the proliferation of the epithelial progenitor cells marked by the production of the homeobox protein PDX1. Furthermore, FGF10 restores the population of PDX1-positive cells in organ cultures derived from Fgf10–/– embryos. These results indicate that Fgf10 signalling is required for the normal development of the pancreas and should prove useful in devising methods to expand pancreatic progenitor cells.

Understanding household behavior and its macro consequences for society is pivotal for climate change adaptation. Yet, traditional policy decision-support models for nature–society systems oversimplify human behavior. Using original modeling ...Despite the growing calls to integrate realistic human behavior in sustainability science models, the representative rational agent prevails. This is especially problematic for climate change adaptation that relies on actions at various scales: from ...

The aggregation of cells from dissociated neural retinas of chick embryos can be inhibited by antibodies prepared against whole retinal cells. In order to identify the antigens involved, substances released by retinal tissues in culture were tested for their ability to neutralize specifically the inhibition by antibody of cell adhesion. Using this assay, three active polypeptides from the culture supernatant were purified 500-fold by gel filtration and polyacrylamide gel electrophoresis. Rabbit antibodies prepared against these purified supernatant activities inhibited cell adhesion and reacted only with the three polypeptides. Immunoprecipitation by the specific antibodies of 3H-labeled proteins from a detergent extract of embryonic retinal cell membranes yielded a polypeptide having a Mr of 140,000 in sodium dodecyl sulfate. This precipitation was inhibited in the presence of the three culture supernatant polypeptides that had activity, suggesting that they contained antigenic determinants in common with the 140,000 Mr surface component. They therefore represent all or parts of this cell surface molecule that were released into solution during tissue culture. The data are consistent with the hypothesis that the 140,000 Mr polypeptide is intimately involved in initial adhesion among neural cells.