Vetenskap
DNA-loggbok kartlägger cellernas väg i musembryon
Med ärftliga DNA-märken har forskare kopplat ihop cellernas släktskap med vad de blir under tidig utveckling hos möss. Resultatet är en rekonstruerad karta över cellernas vägval – inte en film av hela embryoutvecklingen.
2 min läsning
I en studie publicerad i Cell har forskare rekonstruerat släktträd för över 1,4 miljoner celler från 16 musembryon. När släktträden kombineras med information om cellernas genaktivitet går det att undersöka både vilka celler som har gemensamma förfäder och när deras utvecklingsvägar skiljs åt. Det ger en karta över hur olika celltyper växer fram under tidig embryoutveckling. [1] [2]
Tekniken heter PEtracer och lägger fortlöpande in små, ärftliga märken i cellernas DNA. När en cell delar sig följer märkena med till dottercellerna, samtidigt som fler märken kan tillkomma. Genom att senare läsa av mönstren kan forskarna härleda vilka celler som är besläktade. MIT News liknar systemet vid en färdskrivare: informationen registreras under utvecklingen, men historien rekonstrueras i efterhand. [1] [2]
Försöken bygger på genetiskt modifierade embryonala stamceller från mus, som fördes in i värdembryon på ett tidigt stadium. Dessa donatorceller och deras efterkommande bär den genetiska loggboken. Det handlar alltså inte om att filma varje cell från ett enda befruktat ägg genom hela utvecklingen. Olika embryon analyserades vid olika tidpunkter. [2]
Cellatlasen omfattar stadier från ungefär embryodag 7,5 till 10, inte hela utvecklingen fram till födseln. Släktträden är inte heller fullständiga: enligt författarnas uppskattning kan de urskilja omkring 75 procent av celldelningarna i det analyserade materialet. Siffran beskriver släktträdens upplösning, inte hur stor del av dräktigheten som har kartlagts. [2]
Poängen med att förena släktskap och genaktivitet är att de svarar på olika frågor. Genaktiviteten hjälper forskarna att identifiera vilken sorts cell de undersöker. DNA-märkena ger ledtrådar om hur cellen kom dit. Tillsammans används uppgifterna för att uppskatta när en förfaderscells efterkommande börjar begränsas till vissa utvecklingsvägar och hur många tidiga celler som bidrar till en viss vävnad. [2]
Bland resultaten beskriver författarna hur neurallistcellernas möjliga utvecklingsvägar begränsas successivt. De har också härlett hur olika delar av mesodermet, ett av embryots tidiga vävnadslager, bidrar till cellerna som klär blodkärlens insida. I den analysen dras slutsatser om ursprunget från släktträden och identiteten hos närbesläktade celler – det är inte varje enskild cells vandring som har observerats direkt. [2]
Forskarna rapporterar dessutom påtagligt likartade släktskapsmönster mellan de undersökta embryona. Sådana återkommande mönster är viktiga om kartan ska fungera som referens för hur utvecklingen brukar gå till. Det är dock jämförelser inom samma studie, inte en oberoende upprepning av försöken. [2]
En möjlig användning finns inom stamcellsforskningen. MIT lyfter att en karta över följden av celltillstånd skulle kunna hjälpa forskare som försöker få stamceller att bli särskilda, mogna celltyper. Men att beskriva en utvecklingsväg i ett musembryo är inte samma sak som att kunna återskapa den i odling. Kartan kan ge forskarna steg att pröva – inte i sig ett färdigt recept för att styra cellerna. [1]
