• 题目:利用单碱基编辑技术开发多细胞谱系追踪的方法及其应用
  • 时间:美国中部时间 2022年01月19日(星期三)7AM(北京时间01月19日9PM)
  • 地点:Tecent and Bilibili live stream
  • 主讲人:刘科辉,2010-2020年,就读于广州中山大学生命科学学院,取得本科和博士学位。博士期间师从遗传与进化学家贺雄雷教授,主要从事开发高效的基因编辑工具和合成生物学原件。现阶段研究方向为整合单细胞组学与多细胞谱系追踪技术,探究多细胞生物发育过程的细胞增长模式和分化特征;此外,基因编辑和细胞谱系追踪(体细胞标记技术)在分子层面是一体两面的技术,因此,当前的研究兴趣还包括更为高效的基因编辑工具开发,以及探索更为安全的基因编辑策略。

中文摘要

进化论表明地球现今物种起源于一个共同祖先,系统发育学形象地把物种演化过程描绘成一棵树——系统发育树。无独有偶,多细胞个体的发育通常起源于一个共同祖先细胞——受精卵,通过受精卵不断地分裂和分化,最终形成一个组织分明秩序井然的生物体,这个过程同样也可以形象地描绘成一棵树——细胞谱系发生树。 与经典的荧光标记方法不同,利用体细胞突变信息进行细胞谱系追踪的策略,在时间尺度上更加持久,可以持续多细胞个体发育的整个生活史;在系统稳定性方面更加稳健,DNA突变作为信息载体能够获得继承并且积累新的突变;在信号解析上更加便利,尤其是测序技术的发展,可以大量的获得体细胞的突变。然而,体细胞的自发突变率相对较低,而基因编辑技术的飞速发展,使得体细胞突变的效率在数量级上获得提升,为体细胞标记提供了前所未有的机遇。 我们利用单碱基编辑技术开发了一套全新的细胞谱系追踪系统(SMALT),该系统突破性地利用DNA单碱基突变作为记录谱系信息的载体,通过积累与细胞分裂事件高度耦合的单碱基突变,然后构建相应的细胞谱系发生树,进而还原多细胞个体的发育历史。

参考文献

Kehui Liu#, Shanjun Deng#,Chang Ye#, Zeqi Yao, Jianguo Wang, Han Gong, Li Liu* andXionglei He*. Mapping single-cell-resolution cellphylogeny reveals cell population dynamics during organ development. Nat Methods 18, 1506–1514 (2021). https://doi.org/10.1038/s41592-021-01325-x

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