《科学》2018年度突破：追踪细胞发育
光山新闻网 admin 2019-02-02 22:25:02
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《科学》杂志选择了单细胞基因活性分析作为其2018年的科学年度突破，它们令研究人员能够在个体细胞水平决定哪些基因会在胚胎早期发育时被开启或关闭。
《科学》新闻编辑Tim Appenzeller说：“这些技术显示了单一细胞是如何生长成为成年动物的复杂的组织与器官。”
这一过程涉及将完整细胞从生物体上进行分离，用被称作单细胞RNA-seq的方法对其基因组内容进行测序，对早期细胞及它们的后代进行标记，以跟踪其在发育时如何分裂成为多种类型的细胞。
科学家们预测，单细胞RNA-seq会在未来十年内转变基础生物学和医学研究格局。
《科学》杂志撰稿人Elizabeth Pennisi说：“分离数以千计的个体细胞并对每个细胞的基因物质进行测序，为每个细胞在某个时刻产生了什么RNA提供了一幅快照。由于RNA序列是产生其的基因所特有的，因此研究人员能即刻看到哪些基因是活跃的。这些基因定义了细胞在做什么。”
Pennisi说：“仅在2018年，研究详细描述了扁虫、鱼、蛙及其它生物是如何开始形成器官及其附器的。全世界各地的研究团队，正在应用这些技术来研究人类细胞是如何在其一生中成熟的，组织是如何再生的及细胞是如何在疾病（包括癌症）中发生改变的。”
在对单细胞RNA-seq技术的补充中，研究人员在早期胚胎细胞内引进了分子“追踪器”（通过荧光标记或被称作CRISPR的基因编辑技术）来标记它们，并追踪它们如何在之后的发育中最终成为独特的细胞谱系。Pennisi说：“通过将这些技术与单细胞RNA测序结合，科学家们可同时对个体细胞行为进行监测并观察它们如何顺应生物体正在展开的架构之中。还有一些人正应用类似的技术来追踪正在发育的器官、肢体或其它组织中正在发生的事件——以及这些过程如何会出差错而导致畸形或疾病。”
