科学家绘制小鼠胚胎细胞谱系图——Science News
两个科学家团队利用基因组编辑方法追踪小鼠胚胎早期发育过程中细胞的来源。研究人员绘制了迄今最详细的哺乳动物早期发育细胞谱系图,覆盖至胚胎开始形成器官的阶段,Science News报道。
用于追踪细胞的遗传标记
两个团队都使用了先导编辑,这是一种修饰DNA的方法。在胚胎发育过程中,研究人员将标记序列添加到细胞基因组中。由于子细胞会继承亲本细胞的变化并积累新的变化,科学家得以重建它们的亲缘关系。
麻省理工学院分子生物学家乔纳森·魏斯曼的团队将先导编辑系统的遗传指令和35个靶向DNA位点导入小鼠胚胎干细胞的基因组。随后,这些细胞被加入处于四至八细胞阶段的小鼠胚胎中。研究人员分析了年龄为7.5至10天的胚胎,并在《Cell》期刊上报告了结果。
覆盖130万个细胞的图谱
另一组由华盛顿大学遗传学家杰伊·申杜尔领导的团队使用了DNA Typewriter方法。该方法以特定顺序向目标序列添加六核苷酸DNA片段,从而能够确定细胞分裂的顺序。
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科学家将该系统的遗传指令导入小鼠受精卵,并让胚胎发育至接近14天。对于一个胚胎,他们绘制了约130万个细胞的细胞谱系图。这项工作发表在《Science》期刊上。
研究显示了什么
这些图谱有助于研究神经系统的早期形成。魏斯曼团队的分析表明,神经嵴细胞在发育早期仍可转变为不同类型的神经细胞。
申杜尔团队还研究了克隆优势现象,即一些早期细胞产生的后代比其他细胞更多。该团队发现,这种不平等在胚胎发生重大重组的早期阶段急剧加剧。这些图谱可作为研究器官形成、先天缺陷、替代细胞和进化的基础。