2020年5月8日
本文介绍了一种利用双标记嵌合分析(MADM)在单细胞水平上对候选基因进行谱系示踪和功能遗传学分析的实验方案。MADM克隆分析提供了一个定量框架,用于测量单个前体细胞及其子代细胞的增殖行为、细胞产出及谱系关系。
双标记嵌合体分析技术是一种强大的方法,可提供关于单个干细胞增殖行为和细胞输出的高度定量信息。该技术的一个独特之处在于,它能够在单细胞水平上实现谱系示踪和对候选基因的功能性遗传学分析。本次演示将由我的实验室成员完成:技术员 Carmen Streicher、博士后 Nicole Amberge 和 Gisselle Cheung,以及博士生 Andy Hansen。为了在实验小鼠中诱导 MADM 重组事件,使用配备25号针头的1 ml注射器,向妊娠时间已知的母鼠腹腔内单次注射他莫昔芬。从MADM克隆分析到出生后时间点,在胚胎发育第18至19天,将怀孕小鼠置于仰卧位,并用70%乙醇对毛发进行消毒。在子宫上方的下腹部皮肤做一小切口,再穿过肌肉层和腹壁做第二个切口以暴露腹膜。使用剪刀将子宫从周围组织中分离,然后将完整的子宫放入装有温水的手套中。接着用精细尖头剪刀和手指小心打开子宫壁以释放胚胎。轻轻按压新生幼崽胸部,间歇性促进其呼吸,随后将产前动物转移至代孕母鼠处。为获取神经系统的MADM克隆组织,将麻醉后的动物置于灌注手术托盘上并保持仰卧位,用70%乙醇消毒毛发。使用剪刀和镊子分别穿过皮肤和肌肉层各做一切口。当胸腔可见时,剪断并提起膈肌以暴露心脏,然后小心修剪肋骨并将其固定在手术托盘上。将连接至装有PBS的蠕动泵管路的针头插入心脏左心室下部,同时使用小型虹膜剪刀在右心房后端做一切口。先用PBS灌注心血管系统,紧接着立即使用新配制的冰上预冷的含4%多聚甲醛的PBS溶液进行灌注。灌注完成后,通过精细解剖取出脑组织,并将所获取的器官置于至少五倍于脑体积的新鲜4%多聚甲醛溶液中,于4°C下固定过夜。
本研究介绍了一种利用双标记嵌合体分析技术(MADM)在单细胞水平上对候选基因进行谱系示踪和功能遗传学分析的实验方案。MADM克隆分析可对单个前体细胞及其子代细胞的增殖行为和细胞产出进行定量测量。
双标记嵌合分析(Mosaic Analysis with Double Markers, MADM)能够在发育中的大脑皮层实现前所未有的单细胞分辨率谱系追踪和克隆分析,直接应对神经干细胞命运及分裂模式绘图的挑战。该技术可提高早期神经发育靶点验证的预测可信度,并为中枢神经系统(CNS)研发组合决策提供机制层面的风险评估支持。MADM所提供的定量与定性结果,使其成为专注于神经生物学的研发生物技术管线中进行功能遗传学研究的关键工具。
基于MADM的谱系示踪技术贯穿中枢神经系统(CNS)研究管线,从早期发现到先导化合物鉴定及临床前验证,实现全流程整合。