北京
一个受精卵，是怎么变成一个有心脏、有大脑、有四肢的完整生命体的？这个问题困扰了科学家几十年。现在，两张前所未有的细胞谱系图被画了出来。
近期，Jay Shendure 和 Jonathan Weissman 两个团队分别在《Science》和《Cell》期刊发表研究，利用引导编辑技术，首次绘制了小鼠胚胎从受精卵到器官形成的详尽细胞谱系图。
给细胞装上"分子记录仪"
研究团队使用的核心技术叫引导编辑。简单说，就是在基因组的特定位点插入不同长度的DNA序列，当作"分子记录"。
他们开发了两套系统：DNA Typewriter 和 PE Tracer。编辑系统会按照特定顺序，向基因组里的"记录带"添加短序列，留下不可擦除的遗传标记。
细胞每分裂一次，标记就积累一层。通过分析后代细胞不断积累的编辑记录，研究人员就能重建它们之间的亲缘关系——谁是谁的"祖先"，谁和谁来自同一次分裂。
从28万到140万，规模突破
Shendure 团队绘制了单个胚胎中 28万个细胞的谱系。Weissman 团队追踪的规模更大，超过 140万个细胞。
这个数字之所以关键，是因为以往这类谱系追踪大多只能在透明线虫上完成。哺乳动物胚胎细胞数量庞大、结构复杂，一直是个难题。这次的研究把规模推到了百万级。
通过 mRNA 转录本分析，团队还发现了一个规律：受精卵初始分裂产生的子细胞，会沿着相似的发育轨迹前进，并对相同类型的细胞做出贡献。
这意味着，细胞身份的分化并非完全随机，早期的分裂就已经埋下了方向性的线索。
理解器官形成的新视角
这项技术带来的不只是一张谱系图。它让研究人员第一次能够在大规模尺度上，回溯每一个细胞的身份来源。
对于理解器官如何形成、细胞身份如何分化，这提供了一个全新的观察窗口。哪些细胞贡献了心脏，哪些细胞变成了神经，这些问题的答案，现在有了更清晰的追踪路径。
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