Ученые построили крупнейшее генеалогическое древо клеток млекопитающего
Ученые построили крупнейшее генеалогическое древо клеток млекопитающего, проследив развитие более 1,28 млн клеток мышиного эмбриона от одной оплодотворенной яйцеклетки. Такая карта поможет лучше понять, как формируются ткани и органы и на каком этапе могут возникать нарушения развития.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 10 октября /Новости науки/. Ученые построили крупнейшее на сегодняшний день генеалогическое древо клеток млекопитающего, проследив развитие более 1,28 млн клеток мышиного эмбриона от одной оплодотворенной яйцеклетки. Об этом говорится в статье, опубликованной в Science.
Полученная карта показывает, какие клетки происходили друг от друга по мере развития эмбриона и как постепенно формировались различные ткани и органы. В нее вошло около 10% всех клеток мышиного эмбриона на 13,5-й день развития.
Чтобы восстановить такую историю, исследователи использовали технологию DNA Typewriter. Во время деления клетки она последовательно оставляет в ее ДНК специальные генетические метки. Эти отметки передаются следующим поколениям клеток, поэтому позднее по их сочетанию можно определить, какая клетка от какой произошла.
Систему ввели в оплодотворенную яйцеклетку мыши, после чего эмбрион развивался в течение 13,5 дня — примерно двух третей срока беременности у мышей. Затем ученые исследовали генетические метки в 1,58 млн клеточных ядер и по ним восстановили историю происхождения 1,28 млн клеток.
Особенно важным оказался самый первый этап развития, когда оплодотворенная яйцеклетка разделилась на две клетки. Исследователям удалось отдельно проследить дальнейшую судьбу потомков каждой из них.
Оказалось, что эти две первые клетки дали неодинаковое количество потомков. Одна линия сформировала около 57% изученных клеток эмбриона, другая — около 42%. При этом обе участвовали в образовании разных типов клеток примерно в одинаковых пропорциях.
Такое генеалогическое древо позволяет увидеть развитие организма не только по конечному набору клеток, но и по всей последовательности их происхождения. Исследователи получили возможность проследить, на каком этапе одна клеточная линия разделяется на несколько и какие ткани возникают из ее потомков.
Авторы считают, что такие карты могут помочь лучше понять, когда в ходе развития возникают нарушения, приводящие к врожденным заболеваниям. Если известно, как выглядит нормальная история формирования клеток, ее можно сравнивать с развитием, при котором происходят отклонения.
Подобный подход в дальнейшем также может использоваться для изучения распространения раковых клеток, работы стволовых клеток и возрастных изменений в разных органах.
Полученная карта показывает, какие клетки происходили друг от друга по мере развития эмбриона и как постепенно формировались различные ткани и органы. В нее вошло около 10% всех клеток мышиного эмбриона на 13,5-й день развития.
Чтобы восстановить такую историю, исследователи использовали технологию DNA Typewriter. Во время деления клетки она последовательно оставляет в ее ДНК специальные генетические метки. Эти отметки передаются следующим поколениям клеток, поэтому позднее по их сочетанию можно определить, какая клетка от какой произошла.
Систему ввели в оплодотворенную яйцеклетку мыши, после чего эмбрион развивался в течение 13,5 дня — примерно двух третей срока беременности у мышей. Затем ученые исследовали генетические метки в 1,58 млн клеточных ядер и по ним восстановили историю происхождения 1,28 млн клеток.
Особенно важным оказался самый первый этап развития, когда оплодотворенная яйцеклетка разделилась на две клетки. Исследователям удалось отдельно проследить дальнейшую судьбу потомков каждой из них.
Оказалось, что эти две первые клетки дали неодинаковое количество потомков. Одна линия сформировала около 57% изученных клеток эмбриона, другая — около 42%. При этом обе участвовали в образовании разных типов клеток примерно в одинаковых пропорциях.
Такое генеалогическое древо позволяет увидеть развитие организма не только по конечному набору клеток, но и по всей последовательности их происхождения. Исследователи получили возможность проследить, на каком этапе одна клеточная линия разделяется на несколько и какие ткани возникают из ее потомков.
Авторы считают, что такие карты могут помочь лучше понять, когда в ходе развития возникают нарушения, приводящие к врожденным заболеваниям. Если известно, как выглядит нормальная история формирования клеток, ее можно сравнивать с развитием, при котором происходят отклонения.
Подобный подход в дальнейшем также может использоваться для изучения распространения раковых клеток, работы стволовых клеток и возрастных изменений в разных органах.
