image: Genome editing of synthetic target arrays for lineage tracing (GESTALT) can be used to generate largescale maps of cell lineage. This material relates to a paper that appeared in the May 26, 2016, online issue of <i>Science</i>, published by AAAS. The paper, by A. McKenna at University of Washington in Seattle, Wash., and colleagues was titled, "Whole organism lineage tracing by combinatorial and cumulative genome editing." view more
Credit: James Gagnon
遺伝子編集ツールCRISPRを用いて固有の遺伝子「バーコード」を作ることで、生きた生物で細胞系列の追跡が可能であることが、新たな研究で示された。細胞系列の追跡にはいくつかの方法が存在するが、それぞれに限界がある。例えば、娘細胞の分化を追跡するために染料を用いることができるが、それでは子孫細胞間の関係に関する所見が得られない。今回Aaron McKennaらは、細胞系列追跡を目的として合成標的アレイのゲノム編集を行うことで、遺伝子変異の固有のパターンをゲノムバーコードに導入する、GESTALTと名付けられた方法を開発した。次いで、娘細胞における変異遺伝子のバーコードのDNA配列を用いて、細胞系列の関係を再構成した。McKennaらは、この方法の有効性を、細胞培養およびゼブラフィッシュで実証している。ゼブラフィッシュの胚段階でバーコードを導入し、成魚段階で様々な組織を分析したところ、ごく少数の胚前駆細胞が、成魚の器官を構成する大部分の細胞を生み出すことが明らかになった。例えば4ヵ月齢のゼブラフィッシュに認められた1,138の遺伝子変異体のうち、わずか5つが血液細胞の98％を生み出していた。著者らによれば、この新たな技術は、今後の研究で正常な発達におけるより複雑な、複数細胞のプロセスの分析に利用可能であるだけでなく、腫瘍や転移腫瘍の細胞起源の特定にも利用できるという。この技術の開発により、細胞プロセスの理解が加速化できると考えられる。
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