體細(xì)胞突變使我們的細(xì)胞發(fā)生變化,但是由于它們不在種系中,因此不會(huì)傳播到下一代。盡管細(xì)胞譜系信息對(duì)于理解機(jī)體發(fā)育至關(guān)重要,但幾乎沒有直接的信息可用于人類?;诖?,來自波士頓兒童醫(yī)院霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的 Christopher A Walsh教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),通過對(duì)來自三個(gè)個(gè)體的多個(gè)組織進(jìn)行了深度(250x)全基因組測(cè)序,以鑒定數(shù)百種體細(xì)胞單核苷酸變體(sSNV)。使用這些變體作為單個(gè)細(xì)胞中的“內(nèi)源條形碼”,該研究團(tuán)隊(duì)重建了早期的胚胎細(xì)胞分裂。相關(guān)研究成果以“Landmarks of human embryonic development inscribed in somatic mutations”為題,在線發(fā)表在《Science》雜志上。  研究人員利用成年人體內(nèi)體細(xì)胞突變的分布數(shù)據(jù)來回顧人類發(fā)展的最早時(shí)刻?;诠灿械捏w細(xì)胞突變的細(xì)胞譜系的計(jì)算顯示了當(dāng)人類胚胎發(fā)生胃氣化時(shí),身體將從中發(fā)育的細(xì)胞數(shù)量以及前腦細(xì)胞的譜系是可以確定的,從許多胃細(xì)胞中產(chǎn)生的不對(duì)稱命運(yùn)也是可以識(shí)別的。
研究人員基于20個(gè)神經(jīng)元的單細(xì)胞全基因組測(cè)序分辨出的297sSNVs個(gè)中的82個(gè), 將他們分解為分支進(jìn)化枝,產(chǎn)生了一個(gè)譜系樹,該譜系跨越合子后的早期細(xì)胞世代,并將每個(gè)變異的起源追溯到胚胎。與預(yù)期相同,早期的sSNV顯示更高的MFs。在UMB1465中,該研究團(tuán)隊(duì)鑒定了對(duì)應(yīng)于第三代細(xì)胞的8個(gè)合子后祖細(xì)胞,表明所有主要早期譜系均被捕獲。
研究人員還針對(duì)不同器官(約25,000x)和1000多個(gè)皮質(zhì)單細(xì)胞中的克隆sSNV的靶向測(cè)序,以及用于約100,000個(gè)皮質(zhì)單細(xì)胞的轉(zhuǎn)座酶可及染色質(zhì)測(cè)序的單核RNA測(cè)序和單核測(cè)定,證明是不對(duì)稱的早期祖細(xì)胞對(duì)胚外組織,不同的細(xì)菌層和器官的貢獻(xiàn)。
綜上所述,該研究團(tuán)隊(duì)的數(shù)據(jù)表明,在大約170個(gè)細(xì)胞和大約50至100個(gè)前腦創(chuàng)建者的有效祖細(xì)胞集合中開始了胃泌尿。因此,鑲嵌突變以非常高的分辨率提供了人類胚胎發(fā)育的永久記錄。
參考文獻(xiàn)
Bizzotto S, Dou Y, Ganz J, et al. Landmarks of human embryonic development inscribed in somatic mutations. Science. 2021 Mar 19;371(6535):1249-1253. doi: 10.1126/science.abe1544. PMID: 33737485. 
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