单细胞线粒体血统追踪解码人类血造器官的命运决定和空间克隆结构
Yan Xue1, Junhao Su1,2, Yiming Chao1,3
1School of Biomedical Sciences, Li Ka Shing Faculty of Medicine, The University of Hong Kong, Hong Kong SAR, China.
研究人员将线粒体DNA突变重新用作人类干细胞中谱系追踪的自然条形码. 这种非侵入性方法揭示了细胞在人类早期发育和疾病中如何发育和组织.
科学领域:
- 发展生物学 发展生物学
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 基因组学就是基因组学.
背景情况:
- 谱系追踪对于理解细胞命运决定至关重要.
- 人类多能干细胞 (hPSC) 中的合成条形码方法在精度,多样性和毒性方面存在局限性.
- 存在对非侵入性,精确的血统追踪方法的需求.
研究的目的:
- 开发和验证一种使用线粒体DNA变异的新型内源条形码策略.
- 追踪在早期胚胎发生过程中从hPSCs中出现的造血系.
- 将克隆动力学与空间转录学和计算建模相结合,以了解组织的自我组织.
主要方法:
- 将线粒体转录中的自然发生的体突变重新定位为内源性遗传条形码.
- 丰富线粒体读取并应用计算管道来识别克隆信息变体.
- 整合线粒体条形码与合成血统追踪和空间转录学.
主要成果:
- 通过使用内源性线粒体条形码,成功追踪了hPSCs从hPSCs中出现的造血系.
- 模拟胚胎组织发育和重建的转录逻辑驱动命运规范.
- 绘制了人类胚胎有机体的克隆结构,揭示了空间区分和NOTCH介导的交叉通话.
结论:
- 建立了一个可扩展的,非侵入性的多模式框架,利用内源性线粒体DNA变异来实现高分辨率的时空克隆动态.
- 在人类干细胞衍生模型中解码了利基驱动的命运决定.
- 提供了一种强大的策略,用于剖析发育和疾病中的组织自我组织.
更多相关视频
09:25Lineage Tracing and Clonal Analysis in Developing Cerebral Cortex Using Mosaic Analysis with Double Markers MADM
Published on: May 8, 2020
09:32Clonal Analysis of Embryonic Hematopoietic Stem Cell Precursors Using Single Cell Index Sorting Combined with Endothelial Cell Niche Co-culture
Published on: May 8, 2018
相关概念视频
T Cell Activation and Clonal Selection
Naive T cells that have not yet encountered an antigen express two primary CD...
Animal Mitochondrial Genetics
Fates of Pyruvate
In aerobic organisms, pyruvate is metabolized via the citric acid cycle to produce reduced coenzymes NADH and FADH2. These coenzymes are then oxidized in the electron transport chain to produce ATP and, in the process, regenerate the NAD+ and FAD. As seen in some cell types and organisms, fermentation...
Comparing Mitochondrial, Chloroplast, and Prokaryotic Genomes
Multipotency of Hematopoietic Stem Cells
Regulation of Hematopoietic Stem Cells
