科学研究

良渚学科交叉论坛 | 新一代细胞谱系追踪技术

发布日期:2023-10-25 点击次数:

2023年10月20日下午,良渚实验室有幸邀请到了西湖大学王寿文研究员,给大家带来了题为“Exploring Cell Fate and Memory through Single-Cell Multi-Omic lineage Tracing”的精彩报告,重点介绍了2023年10月17日在Cell杂志在线的论文,王寿文研究员为该论文的通讯作者之一。

王寿文,2009-2013年获清华大学工程物理系本科学位,并辅修计算机专业。2013-2018年在清华大学获得物理学博士学位。2018-2022年在哈佛大学医学院系统生物学系进行博士后研究工作,主要开发单细胞谱系追踪数据的分析方法,并结合转录组与表观遗传组,进一步理解细胞分化与胚胎发育的基本规律。博士后期间获得了Damon Runyon癌症研究基金会的资助。2023年起,任西湖大学生命科学学院研究员、博士生导师,任西湖大学理学院物理系兼聘教授。


微信图片_20231024163142.jpg


此次报告,王寿文研究员介绍了他们与合作者开发的新一代谱系追踪小鼠DARLIN,以及对应的多组学测序技术Camellia-seq,可以实现在同一个细胞中同时追踪小鼠的发育谱系,以及该细胞的转录组、DNA甲基化和染色质开放信息。这一技术为我们系统理解细胞的分化、发育、迁移、稳态等一系列重要问题提供了强大的工具。

此次介绍的谱系示踪小鼠DARLIN,是在之前的谱系示踪小鼠CARLIN基础之上的升级版本,主要的改进是在CARLIN小鼠基础之上引入了Cas9-TdT融合蛋白,因为TdT是一种特殊的DNA聚合酶,可以在Cas9蛋白切割的DNA后插入更多的碱基,从而极大地增加了突变的多样性,同时也将原来的一个突变区域变为了三个相互独立的突变区域。经过这些优化之后,DARLIN可以实现10^18次方的突变组合,远超了一只成年小鼠的细胞数目(大约10^10次方个细胞)。DARLIN小鼠的另一大亮点就是70%以上的带谱系标签的细胞都能被现有的单细胞检测技术捕捉到,在捕获了细胞谱系信息的同时,这个细胞的转录组,DNA甲基化,染色质可及性等信息也都能全部解读。

这项技术的开发不仅为我们探究细胞谱系和细胞命运规律提供了更强大的工具,而且有望在多个领域产生深远的影响,为我们解开生命的谜团提供更多的见解。