Naučnici su rekonstruisali porodično stablo približno 1,3 miliona ćelija mišjeg embriona, prateći njihovo porijeklo od prve diobe oplođene jajne ćelije do kasne faze razvoja organa. Tehnologija DNA Typewriter upisuje nasljedive oznake u DNK, omogućavajući naknadno čitanje istorije ćelijskih loza.
Kako DNK postaje zapisivač ćelijske istorije?
Istraživači su u genom oplođene jajne ćelije ugradili posebno oblikovanu DNK "traku". Sistem na nju redom dodaje oznake, a ćelije potomci nasljeđuju postojeće zapise. Njihovim poređenjem utvrđuje se zajedničko porijeklo.
"Zamislite pravu pisaću mašinu, samo što umjesto na papir kuca po DNK same ćelije", objasnio je Haedong Kim, jedan od vodećih autora, navodi nr.
Tehnologiju su razvili Džej Šendur i Džunhong Čoi, dok je traka za ovaj eksperiment preoblikovana radi lakšeg očitavanja.
Koliki dio razvoja su istraživači obuhvatili?
Rekonstrukcija obuhvata 13,5 dana razvoja i 1,28 miliona ćelija čija je genska aktivnost analizirana. Trudnoća kod miševa traje približno 19–21 dan.
Od 100 oplođenih jajnih ćelija korišćenih u pokušaju dobijeno je deset embriona za ispitivanje. Detaljna analiza usmjerena je na embrion sa najbogatijim zapisom, pa nalaze treba posmatrati u okviru tog eksperimenta.
Šta je otkriveno o nastanku različitih ćelija?
Oznake su omogućile razlikovanje potomaka prve dvije ćelije. Jedna je dala više potomaka, ali su obje stvarale raznovrsne tipove ćelija u gotovo jednakim odnosima.
Utvrđeno je i da se razvojni putevi ne razdvajaju istovremeno: krvne ćelije i ćelije mrežnjače opredjeljuju se ranije, a spoljašnji sloj kože kasnije.
Zašto je ovaj pristup značajan?
Uredan slijed oznaka omogućava povezivanje ćelijskog porijekla sa kasnijim identitetom, umjesto oslanjanja samo na završno stanje ćelije.
Autori očekuju da ovakva istraživanja doprinesu razumijevanju razvoja organa, urođenih anomalija i raka te budućem oblikovanju ćelija za terapijsku upotrebu. Rad, koji su predvodili Šendur sa Univerziteta u Vašingtonu i Čengsjang Ćiu sa Dartmuta, objavljen je 8. oktobra u časopisu Science.