Trazabilidad del linaje de todo el organismo mediante edición combinatoria y acumulativa del genoma

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo
• La genética
• Biología de sistemas

Sus antecedentes:

• Los organismos multicelulares se desarrollan a partir de una sola célula a través de linajes celulares distintos.
• Los métodos actuales de rastreo de linaje carecen de escalabilidad para organismos completos y complejos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un enfoque de edición del genoma escalable para rastrear linajes celulares en organismos complejos.
• Crear un método para generar y analizar diversas mutaciones en códigos de barras de ADN para elucidar el linaje.

Principales métodos:

• Utilizó la edición del genoma para introducir y acumular mutaciones en códigos de barras de ADN (arreglos de sitios objetivo de CRISPR / Cas9) en las divisiones celulares.
• Aplicó el método GESTALT (edición del genoma de matrices sintéticas objetivo para el rastreo de linaje) en cultivos celulares y modelos de peces cebra.
• Analizó patrones de mutación en códigos de barras de ADN para reconstruir las relaciones de linaje celular.

Principales resultados:

• Se demostraron tasas y patrones de edición ajustables, lo que permite la generación de miles de alelos de códigos de barras informativos de linaje.
• Mapeó con éxito los linajes celulares en peces cebra tomando muestras de cientos de miles de células de órganos adultos.
• Descubrió que la mayoría de las células en los órganos adultos se originan en un pequeño número de progenitores embrionarios.

Conclusiones:

• El método GESTALT proporciona un enfoque escalable para el mapeo de linaje celular a gran escala en sistemas multicelulares.
• Esta técnica tiene un potencial significativo para estudiar el desarrollo normal y la patogénesis de la enfermedad.
• Las aplicaciones futuras incluyen la generación de mapas integrales de linaje celular para diversos contextos biológicos.