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《Nature》新技術突破!

追蹤胚胎前驅細胞發育至多細胞有機體

2018/4/5 整理/編輯部

近日,來自荷蘭烏特勒支大學醫學中心等機構的研究人員開發出了一種新方法,能夠利用單細胞定序來追蹤整個生物有機體的克隆,文章中,研究人員描述了如何利用這種方法對斑馬魚細胞(barcoded zebrafish cells)進行研究。該研究並發表於國際期刊《Nature》(原文連結)。

研究者表示,胚胎發育是高度複雜有機體發育的一個重要階段,比如人類,僅從非常有限的胚胎前驅細胞(progenitor cells),能夠成功製造出成年生命體所有類型的細胞。為了理解此過程發生的機制,研究人員需要新方法以測定克隆的發生進程,同時還能在單細胞解析度下進行細胞的識別。

基於此,研究人員開發出了一種名為「ScarTrace」的新技術,該技術能夠添加螢光蛋白轉基因的串聯複製,從而在CRISPR-Cas9基因編輯轉錄過程中有效識別所遺留的「疤痕」。

利用這一技術,研究人員能夠在編碼的斑馬魚細胞中追蹤克隆起源及細胞結果,換句話說,研究者能夠從多個位點來追蹤成體細胞,這些位點包括腎臟、眼睛等。

研究者表示,當前驅細胞開始分化、增殖,產生左眼或右眼組織時,這一技術就足以研究整個過程,同時研究者還發現,斑馬魚皮膚和尾鰭中的細胞都來自同一種前驅細胞。此外,研究人員還在魚鰭中識別出了免疫細胞以及其它類型血細胞的不同克隆來源。

最後研究團隊表示,ScarTrace技術有望幫助研究人員實現最終的研究目標─追蹤單一細胞發育成為完整生命體過程中所涉及的所有事件。目前,研究人員正在同來自中國、英國和美國的科學家們進行合作,研究人員在文中詳細描述了他們基於單細胞定序方法所開發出的MAP-seq是如何作用的。

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