近日，国科大杭州高等研究院（以下简称“杭高院”）生命与健康科学学院周斌课题组在国际学术期刊Journal of Genetics and Genomics在线发表了题为“Synchronized lineage tracing of cell membranes and nuclei by dual recombinases and dual fluorescent”的研究论文。
Cre-loxP同源重组酶介导的遗传谱系示踪技术是揭示体内细胞生物学功能的重要工具，该技术的特异性和精确性一直是研究者关注的问题。然而，目前部分研究中使用的驱动Cre表达的基因/启动子并不特异，容易造成实验结果的假阳性。另外，大部分报告系统标记单一细胞结构，难以多方位精准捕捉细胞的信息。
在本项研究中，研究团队开发了一个双荧光标记和双同源重组酶介导的报告系统，为体内精准追踪细胞命运提供了强有力的工具。这个新的报告系统利用tdTomato标记细胞膜，PhiYFP标记细胞核，并通过2A连接mtdT和PhiYFP，使得特定细胞群能够同时在细胞膜上显示红色荧光，并在细胞核中表达PhiYFP蛋白。这样的设计使得研究者可以同时获得细胞和亚细胞层面的信息，并且能够对细胞身份进行双重确认。
图：双荧光标记和双同源重组酶介导的报告系统
研究团队开发了三个小鼠品系，分别利用Cre、Dre和Cre+Dre启动报告基因，实现了对目标细胞群的精准追踪。该报告系统不仅可以通过活体成像显微镜展示细胞膜的动态可视化潜力，还能够利用三维成像技术重构组织内部结构甚至细胞和细胞核的形态。这项研究对于推动细胞命运研究在发育、体内稳态和疾病等领域的理解具有重要意义。
图：R26 R-L-mtdT-PhiYFP在肝脏中的应用
A图：肝脏活体成像图；B图：肝脏3D重构图。
杭高院生命与健康科学学院周斌课题组研究生杨雪莹为该论文第一作者。杭高院周斌研究员和西湖大学何灵娟研究员为共同通讯作者。相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委等项目资助。
引用本文：Xueying Yang, Shun He, Xufeng Li, Zhihou Guo, Qi Wang, Haichang Wang, Zhuonan Zhang, Xin Song, Ke Jia, Lingjuan He*, Bin Zhou*. (2024). Synchronized lineage tracing of cell membranes and nuclei by dual recombinases and dual fluorescent. Journal of Genetics and Genomics.
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jgg.2024.07.006
