Учёные создали «бортовой самописец» ДНК, который прослеживает развитие эмбриона клетка за клеткой
Исследователи из лаборатории Уайтхеда под руководством Джонатана Вайсмана, профессора биологии Массачусетского технологического института и исследователя Медицинского института Говарда Хьюза, представили одну из самых детальных карт развития млекопитающего. Они проследили родословную более миллиона клеток мышиного эмбриона, создав своего рода «чертёж» того, как из одной оплодотворённой яйцеклетки формируются сотни типов клеток, тканей и органов. Об этом сообщает издание Phys.org.
Работа опубликована 8 октября в журнале Cell и выполнена совместно с группой Закари Смита из Йельского университета и Института молекулярной генетики Макса Планка. Технология PEtracer, разработанная в лаборатории Вайсмана, действует как бортовой самописец внутри клетки: она вносит небольшие наследуемые изменения в ДНК, которые передаются при делении. Считывая эти изменения, учёные могут восстановить, от каких предков произошла каждая клетка, и построить её генеалогическое древо.
В отличие от предыдущих исследований, команда Вайсмана изучала эмбрионы на близко расположенных стадиях развития, что позволило увидеть, как клетки принимают решения о своей судьбе и насколько последовательно они следуют одним и тем же путям. Параллельно группа Джея Шендура из Вашингтонского университета опубликовала в журнале Science схожую работу с использованием метода DNA Typewriter.
Карта развития может помочь в понимании врождённых дефектов и рака. Многие пороки возникают, когда клетки меняют курс при сборке тканей и органов; детальная карта позволит определить, где и когда процесс сбивается. В онкологии тот же подход поможет проследить, когда клетки приобретают способность распространяться или сопротивляться лечению.
Исследование также открывает перспективы для стволовых клеток: если учёные получат пошаговый рецепт создания каждого типа клеток, это станет мощным инструментом для регенеративной медицины. Вайсман сравнивает проект с расшифровкой генома человека: геном — это список ингредиентов, но без рецепта невозможно понять, как из них приготовить блюдо. Новая карта начинает заполнять этот пробел.
