Nature Methods|中山大学贺雄雷:单碱基突变的细胞谱系追踪系统SMALT

GUIDE

 导  读

 
生物个体所有细胞的亲缘关系可以用细胞谱系树来描述。细胞谱系对于理解多细胞生物的胚胎发育、细胞分化、器官的维持与衰老等生理病理过程具有重要意义,目前主要通过DNA条形码(barcode)技术记录细胞分裂过程产生的突变来还原细胞谱系。然而,目前DNA条形码技术的精确度为平均每个条形码只携带3-5个突变,限制了科学家对复杂多细胞生物胚胎发育的全貌的研究。

 

研 究 内 容

 

中山大学贺雄雷团队长期致力于DNA条形码技术优化和创新。2021年12月2日,贺教授团队在Nature 子刊Nature Methods(IF=28)发文“Mapping single-cell-resolution cell phylogeny reveals cell population dynamics during organ development”,介绍一种基于单碱基突变的细胞谱系追踪系统SMALT(substitution mutation aided lineage tracing system),通过SMALT系统构建转基因果蝇品系,首次实现在单细胞水平上对复杂多细胞生物的胚胎发育过程中细胞谱系关系进行可靠描述。

 

mapping single.jpg

▲ 图源论文,点击可查看原文

 

此外,研究人员开发了利用细胞谱系树还原具有分裂活性的祖先细胞群体数量的分析方法-ICPD,从细胞谱系树推断各器官发育过程的群体历史特征,结果显示,不同器官具有独特的群体历史特征,并且该特征在不同个体具有高度一致性。此外,ICPD进一步发现,各器官中分裂产生的细胞总数与器官的真实细胞数量显著相关,对其方差解释度达到74.5%,这表明细胞群体的分裂活性对器官大小的稳定性具有重要作用。

图1、果蝇幼虫各器官的分歧时间.jpg
图2、分裂细胞数与真实器官细胞数一致性.jpg

 

翌圣提供NGS建库完整解决方案

 

值得一提的是,这篇高水平文章采用翌圣Hieff NGS® OnePot II DNA Library Prep Kit for Illumina® “一步法”DNA建库试剂盒对果蝇DNA进行建库。该试剂盒采用高质量的片段化酶,将片段化模块与末端修复模块合二为一,极大的降低了建库的时间和成本,可用于500 pg-1 μg动植物基因组、微生物基因组等样本,同时能兼容FFPE DNA样本的建库。经测序验证,不同GC含量的样本,均可获得优异的测序结果,使建库变得更加简单高效。

 

图3、贺教授团队建库使用翌圣建库试剂盒.jpg图3.贺教授团队建库使用翌圣建库试剂盒

 

目前翌圣生物针对MGI以及Illumina测序平台均提供完善的核酸提取以及文库制备方案,相关产品经过严格的批次性能与稳定性质控,确保产品性能,为研究者进行高质量的科学研究提供有力的保障。

 

适用平台

产品名称

产品编号

规格

Illumina机械法建库

Hieff NGS® Ultima DNA Library Prep Kit for Illumina® 机械法DNA建库试剂盒

12199ES08/12199ES24/12199ES96

8T/24T/96T

Hieff NGS® Ultima Pro DNA Library Prep Kit for Illumina® 机械法DNA建库试剂盒

12201ES08/12201ES24/12201ES96

8T/24T/96T

Illumina酶切法建库

Hieff NGS® OnePot II DNA Library Prep Kit for Illumina® 酶切法DNA建库试剂盒

12204ES08/12204ES24/12204ES96

8T/24T/96T

Hieff NGS® OnePot Pro DNA Library Prep Kit for Illumina® DNA 酶切法建库试剂盒

12205ES08/12205ES24/12205ES96

8T/24T/96T

Illumina转座酶法建库

Hieff NGS® Fast Tagment DNA Library Prep Kit for Illumina® (for 1 ng)  转座酶法建库试剂盒(1ng

12206ES08/12206ES24/12206ES96

8T/24T/96T

Hieff NGS® Fast Tagment DNA Library Prep Kit for Illumina® (for 50 ng)  转座酶法建库试剂盒(50 ng

12207ES08/12207ES24/12207ES96

8T/24T/96T

MGI机械法建库

Hieff NGS® Ultima DNA Library Prep Kit for MGI® 机械法建库试剂盒

13310ES16/13310ES96/13310ES98

16 T/96 T/192 T

MGI酶切法建库

Hieff  NGS® OnePot II DNA Library Prep Kit for MGI® 酶切法建库试剂盒

13321ES16/13321ES96

16T/96T

Hieff NGS® OnePot Pro DNA Library Prep Kit for MGI® DNA 酶切法建库试剂盒

13322ES16/13322ES96

16T/96T

文库分选/纯化磁珠

Hieff NGS® DNA Selection Beads 分选磁珠

12601ES08/12601ES56/12601ES75

5mL/60mL/450mL

Qubit文库定量

dsDNA HS Assay Kit for Qubit® Qubit试剂

12640ES60/12640ES76

100T/500T

1×dsDNA HS Assay Kit for Qubit® Qubit预混液

12642ES60/12642ES76

100T/500T

 

 

400-6111-883