ScarTrace помогает понять развитие многоклеточных организмов из эмбриональных предшественников

Исследователи из Института Онкод, Института Хубрехта-KNAW и Медицинского центра Утрехтского университета (Нидерланды) разработали новый метод для отслеживания клонов в масштабе целого организма с помощью секвенирования отдельных клеток. Свою работу они опубликовали в журнале Nature.

Эмбриональное развитие — ключевой этап для сложных организмов, таких как человек: очень ограниченное число эмбриональных предшественников порождает все клетки взрослого тела. Чтобы понять этот процесс, нужны методы, позволяющие измерять клональную историю и одновременно идентифицировать клетки на уровне одной клетки.

Новый метод, названный ScarTrace, решает эту задачу. Его название связано с частью методики, включающей добавление тандемных копий гена флуоресцентного белка. Это позволяет выявлять «шрамы» в транскрипции, оставленные редактированием генов с помощью CRISPR-Cas9.

Применив метод к меченым клеткам рыбки данио-рерио, учёные смогли:

• Проследить происхождение взрослых клеток из почек, глаз и плавников до конкретных предшественников.
• Изучить процесс, когда предшественник «принимает решение» дать начало левому или правому глазу.
• Обнаружить, что клетки кожи и хвостового плавника происходят от одних и тех же предшественников.
• Выявить иммунные клетки в плавниках, имеющие отличное клональное происхождение от других типов кровяных клеток.

Исследователи полагают, что такие методы приблизят к конечной цели — полному отслеживанию событий от одной клетки до целого организма. В том же выпуске Nature другая международная группа представила свой метод MAP-seq для секвенирования отдельных клеток, что подтверждает актуальность направления.