細胞株の分子「バーコード」が開発されました

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細胞株の分子「バーコード」が開発されました
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Anonim
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2つのセルにさまざまな「バーコードノートブック」

アメリカの科学者は、細胞株をその場で、つまり細胞を動かさずに追跡できる技術を開発しました。これにより、胚や腫瘍の発生中に個々の細胞を破壊することなく、それらの増殖の軌跡を追跡することができます。メソッドの説明は、ジャーナルNatureのページに記載されています。

細胞株(原核生物-株)は、単一の前駆細胞の子孫である細胞の集まりです。現在、それらは、ゲノムワイド解析によって蓄積された自発的な点突然変異のセットを使用して研究されています。この方法では、細胞を分離し、細胞からDNAを抽出する必要があります。

カリフォルニア工科大学とハワードヒューズ医学研究所の研究者は、細胞株をその場で追跡できるバーコード付きスクラッチパッドと呼ばれる遺伝子タグを開発しました。このタグは、10個の繰り返しフラグメント(20個のヘアピン)の遺伝的要素です。それぞれに「バーコード」として機能するシーケンスが添付されています。これらの構造に加えて、誘導性Cas9ヌクレアーゼの遺伝子と、蛍光タンパク質と一緒に発現するそのガイドRNA(gRNA)が母細胞のDNAに導入されます。合計で、数十の「バーコードノートブック」がゲノムのさまざまな部分に挿入されます(科学者は、マウス胚性幹細胞のラインを使った実験で28を使用しました)。

標的となるgRNACas9ヌクレアーゼは、個々のヘアピンの不可逆的な崩壊(「ノートブックからシートを引き抜く」)を引き起こし、「バーコード」をそのまま残すことができます。細胞増殖中、誘導されたヌクレアーゼ活性は、各娘細胞株の数十の「バーコードパッド」のそれぞれで個々の「シート」を徐々にランダムに「引き裂き」、その結果、それらの中に「バーコードパッド」の個々のセットが出現します。 。

このような個々のセットは、RNA単一分子蛍光insituハイブリダイゼーション(smFISH)を使用して視覚化できます。このテクノロジーにより、オリゴヌクレオチドのセット(約20塩基対)を使用して個々のmRNA転写産物(この場合はバーコードノートブック製品)を識別できます。各オリゴヌクレオチドは、特定のmRNAの1つのフルオロフォアに相補的です。これらのオリゴヌクレオチドの多くは、目的のmRNAに結合しており(他のmRNAのランダムに一致する配列に関しては、単一のものではありません)、細胞内で明るい蛍光を発します。

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技術の原理

各細胞の「バーコードノートブック」のsmFISHメソッドセットによって決定することで、研究中の細胞株の「家系図」におけるその位置を決定できます。つまり、前駆細胞の増殖の履歴を追跡できます。全体の技術は、光学的インサイチュ読み取りを伴う工学的突然変異誘発による英語の記憶からMEMOIR(「MEMOIR」)と名付けられた(「光学的インサイチュ読み取りを伴う人工突然変異誘発による記憶」)

研究者によると、MEMOIRは、胚、腫瘍、その他の多細胞生物系の発達の細胞軌道を、それらの空間構成を破壊することなく研究することに応用できるとのことです。

そのような研究は、健康と病気における生物の発達のメカニズムと段階、ならびにそれらの診断と治療のための方法の開発のための悪性腫瘍を理解するために必要です。

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