科学家们首次利用CRISPR来追踪哺乳动物从单个卵到具有数百万个细胞的胚胎的发育。这项技术壮举使生物学家们能够更进一步地追踪诸如老鼠之类的复杂动物中数十亿个细胞中的每一个的历史，从而为发育和疾病提供了前所未有的窗口。该工作于8月8日在《科学》杂志上发表1。
西雅图华盛顿大学的遗传学家亚伦·麦肯纳（Aaron McKenna）说：“他曾经是圣杯，这是他先前使用CRISPR研究斑马鱼发育的努力的一部分。”“很高兴看到这篇论文出来。”？/ p>
多年来，生物学家已使用多种方法逐细胞追踪生物体发育，例如用染料标记它们。但是这些工具无法跟踪细胞的许多分裂，更不用说整个有机体的整个生命了。然而，在过去的两年中，CRISPR'as9基因组编辑已成为一种强大的工具，可用于精细监控开发情况。
例如，在斑马鱼中，研究人员将特殊的基因序列设计到了基因组中，就像记录tape2一样。CRISPR通过添加或删除DNA来在这些序列上留下标记，为每个细胞提供独特的遗传条形码。这些编辑随着单元格的划分而累积。通过读取条形码，科学家可以重建细胞谱系或谱系，从而显示细胞之间的相互关系。
升级
像老鼠这样的哺乳动物比斑马鱼拥有更多的细胞。为了使用CRISPR跟踪其发展，由马萨诸塞州波士顿哈佛医学院的分子生物学家Reza Kalhor领导的研究小组繁殖了一系列小鼠，其中包含60个分散在整个基因组中的条形码位点，从理论上讲，这足以给每只成年小鼠100亿个细胞一个唯一的标签。
当研究人员查看12天大的小鼠胚胎条形码中积累的突变模式时，他们能够追踪每个胚胎原始心脏和四肢及其胎盘中的细胞历史。
研究小组还展示了条形码如何帮助回答有关哺乳动物发育的开放性问题。通过检查来自胚胎的脑组织，他们发现条形码的图案在大脑左右两侧的等效区域之间更为相似，“这表明它们是由最近的细胞分裂形成的”，而不是同一侧不同区域的细胞之间的条形码。 。这种模式表明，从大脑的前到后延伸的轴是在从左到右延伸的轴之前形成的，这是神经科学家努力确定现有工具的时间表。
柏林马克斯·德尔布吕克分子医学中心的系统生物学家扬·菲利普·容克说，这项研究是“重要的发展”？但是，他补充说，作者通过查看组织样本中的细胞集合而不是检查单个细胞来读出条形码的方式“目前阻止它们很好地追踪细胞”的谱系。细节，列出了整个部门的历史。Kalhor说，该小组热衷于探索将来可从单个细胞中快速读取条形码的方法。
麦肯纳说，追踪小鼠的细胞谱系可能是了解人类疾病的细胞基础的有用工具。例如，癌症研究人员可以用自己的癌症小鼠模型繁殖条形码菌株，以详细检查疾病如何破坏细胞分裂。他说：“认为我们离此还有一点距离，但这是向前迈出的一大步。”
