kaiyun官網(wǎng)中國(guó) 開云kaiyun官網(wǎng)中國(guó) 開云)發(fā)表重要研究成果。他們?cè)趪?guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助下,成功開發(fā)出名為“DuTracer”的新型單細(xì)胞譜系示蹤技術(shù)。
“‘DuTracer’為單細(xì)胞水平的譜系追蹤設(shè)立了新標(biāo)準(zhǔn)?!闭撐耐ㄓ嵶髡吲韽V敦表示,該技術(shù)通過巧妙結(jié)合兩種基因編輯工具CRISPR-Cas9和Cas12a,顯著提升了細(xì)胞譜系追蹤的精度和深度,為解析胚胎發(fā)育、器官再生及疾病機(jī)制提供了全新工具。
在生物學(xué)中,細(xì)胞譜系示蹤類似于繪制“細(xì)胞家族樹”,可追溯細(xì)胞從起源到分化的完整歷程。傳統(tǒng)方法常因技術(shù)限制導(dǎo)致信息記錄kaiyun官方開云不全,而基于CRISPR的基因編輯技術(shù)雖提高了分辨率,卻存在“靶點(diǎn)間大片段刪除”的難題——這如同在記錄家族歷史時(shí)丟失了關(guān)鍵代際信息。
“DuTracer”的創(chuàng)新之處在于同時(shí)利用Cas9和Cas12a兩種核酸酶,并通過控制它們的激活時(shí)間,有效避免多靶點(diǎn)同時(shí)編輯引發(fā)的示蹤信息丟失。實(shí)驗(yàn)顯示,該技術(shù)在小鼠胚胎干細(xì)胞和類器官模型中大幅降低了有害刪除事件,記錄的細(xì)胞分裂層級(jí)更深,能更精準(zhǔn)地還原細(xì)胞分化路徑。
彭廣敦團(tuán)隊(duì)在HEK293T細(xì)胞和小鼠類器官中驗(yàn)證了“DuTracer”的性能。結(jié)果顯示,該技術(shù)不僅能區(qū)分心臟細(xì)胞的不同起源(如第一心域和第二心域),還首次揭示了“神經(jīng)中胚層前體細(xì)胞(NMPs)”的分化偏好性。例如,轉(zhuǎn)錄因子Foxb1被確認(rèn)為促進(jìn)NMP向神經(jīng)譜系分化的關(guān)鍵調(diào)控因子,其缺失會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)發(fā)育受阻,而中胚層特征增強(qiáng)。
“‘DuTracer’不僅適用于胚胎發(fā)育研究,未來還可用于解析癌癥轉(zhuǎn)移、器官再生等復(fù)雜過程。”彭廣敦指出,團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù),探索其在人類類器官和動(dòng)物模型中的應(yīng)用。