发育医学电子杂志 2017, Vol. 5 Issue (1): 50-54
发育基础
综述
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体细胞谱系追踪研究进展
聂瑞1,2 蔡军1,2,3
1.中国科学院精准基因组医学重点实验室 中国科学院北京基因组研究所,北京 100101;
2.中国科学院大学 存济医学院,北京 100101;
3.中国消化系统肿瘤协同创新中心,西安 710032
Research advances in lineage tracing of somatic cells
NIE Rui, CAI Jun
摘要 多细胞生物的组织和器官形成是一个复杂的过程,细胞的生长与分裂是多细胞生物体发育的基本方式,研究多细胞生物如何从单一受精卵细胞发育成个体,始终是生物学家想要解决的问题。细胞谱系追踪是用来再现组织或器官形成过程中细胞演化途径的重要研究方法。通过谱系追踪,可解析细胞的分化路径,探究不同细胞谱系间的关系,对于生殖发育与再生医学的研究具有重要意义。
传统的谱系追踪方法主要是通过直接观察或染料标记,从细胞影像角度来解析细胞谱系发育过程。随着分子生物学及基因工程的发展,科学家逐渐开始采用遗传标记的方法,在单分子分辨率与单细胞水平来研究细胞谱系分化过程。
一个可实施的谱系分化追踪实验要满足以下3点要求:①必须能够仔细评估最初标记的细胞,以便清楚定义这个细胞群体的起点;②用于标记细胞的标记物必须仅保留在原始细胞及其后代中,并且不会扩散到邻近细胞;③用于标记细胞的标记物具有无毒、稳定的特性。根据标记物的观察时间和特性,可以将谱系分化追踪实验分为两类,即正向追踪方法和逆向重构方法。正向追踪方法多是借助于活细胞成像方法,通过对细胞特定的处理如导入荧光标记等,对细胞分化实现追踪,多应用于胚胎发育以及干细胞分化的研究,细胞的可塑性强;逆向重构方法是根据已分化细胞所具有的特性,比如多个细胞共享的特有的体细胞突变,对细胞分化谱系实现逆向回溯,多应用于一群细胞谱系关系的研究。
基于此,本综述主要通过介绍细胞谱系追踪的方法,探讨这些方法在解析谱系发育中的应用。
关键词:
体细胞|谱系追踪
出版日期: 2017-01-30
发布日期: 2018-01-19
期的出版日期: 2017-01-30
基金资助: 国家自然科学基金面上项目(31571307)
通讯作者:
蔡军:http://sourcedb.big.cas.cn/zw/zjrc/yjy/201311/t20131116_3979430.html
E-mail: juncai@big.ac.cn
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