Науковці створили карту родоводів 1,3 мільйона клітин мишачого ембріона

Дві групи дослідників за допомогою редагування геному створили найдетальніші на сьогодні карти клітинних ліній раннього розвитку ссавців на прикладі мишачих ембріонів. Одна з команд відтворила родовід приблизно 1,3 мільйона клітин ембріона віком майже 14 днів. Про це повідомляє Science News.

Мітки для відстеження клітин

Обидві команди застосували технологію prime editing, яка вносить у ДНК характерні послідовності-маркери в процесі поділу ембріональних клітин. Нащадки успадковують зміни, накопичені батьківськими клітинами, а також отримують нові. Це дало змогу реконструювати спорідненість клітин під час розвитку ембріона.

Група молекулярного біолога Джонатана Вайсмана з Массачусетського технологічного інституту внесла в геном мишачих ембріональних стовбурових клітин інструкції для механізму редагування та 35 цільових ділянок ДНК. Потім ці клітини додали до мишачих ембріонів на стадії чотирьох-восьми клітин. Дослідники проаналізували ембріони віком від 7,5 до 10 днів і на основі секвенування РНК побудували карти їхніх клітинних ліній. Результати цієї роботи опублікували в журналі Cell.

Дослідження розвитку нервової системи

Інша команда на чолі з генетиком Джеєм Шендюром з Університету Вашингтона та обчислювальним біологом Ченсяном Цю з Дартмутського коледжу використала метод DNA Typewriter. Він додає фрагменти ДНК завдовжки шість нуклеотидів до цільової послідовності у визначеному порядку, що дозволяє встановити послідовність поділів клітин.

Науковці внесли інструкції для DNA Typewriter у запліднені мишачі яйцеклітини й дали ембріонам розвиватися майже до 14-денного віку. Робота, оприлюднена в журналі Science, також дала змогу дослідити явище клонального домінування, коли окремі ранні клітини дають більше нащадків, ніж інші. Команда встановила, що така нерівність різко посилюється на ранньому етапі великої перебудови ембріона.

Карти клітинних ліній також використали для вивчення формування нервової системи. Аналіз групи Вайсмана свідчить, що ранні клітини нервового гребеня ще не є остаточно визначеними щодо того, на які типи нервових клітин вони перетворяться.