科学家用表型变异重建单个细胞生命史

英国威尔克姆基金会的桑格研究所科研人员，凭借尖端的基因组测序技术，揭示了细胞生命的神秘旅程。透过对正常细胞基因组的精细观察，他们成功追溯了细胞从最初的受精卵开始的演变过程，并绘制出详尽的细胞发展世系图。相关研究成果已在著名的《自然》杂志上发表。

在这项研究中，科学家们发现多细胞生物的所有细胞在其生命周期中都会发生表型变异。这些变异并非遗传自父母，而是在细胞的一生中不断积累。这些变异中携带的信息，就像细胞的“人生故事”，记录了每一个细胞从出生到成熟的点点滴滴。

通过深入分析一个细胞DNA的变异数量和类型，研究人员能够了解这个细胞是否经历过分裂，以及分裂的次数。他们还能探测到DNA损伤和修复过程的独特标记。研究团队以小鼠的胃部、小肠、大肠和前列腺细胞为研究对象，通过培养这些细胞产生足够的DNA进行精确测序。

虽然未来的单细胞测序技术可能会使用一个细胞就能完成这种实验，但由于单个细胞中的DNA数量有限，所得的变异数据可能不够精确，无法构建出精确的细胞世系。尽管如此，科学家们仍然记录了不同组织细胞变异次数的差异。这些差异可能是由于细胞的分裂速度不同造成的，而且不同组织细胞的变异模式各异，反映了它们独特的DNA损伤和修复过程，以及不同的生命历程。

论文的第一作者、来自韦尔科姆基金会桑格研究所的萨姆·贝雅提表示：“利用这种新方法，我们甚至可以追溯一个生物的全部发展历程。如果我们能更深入地了解健康细胞在生命过程中是如何变异的，那么我们将能从根本上理解什么是正常，以及表型变异与癌细胞之间的差异。”

这项研究不仅为我们理解细胞的生长和演变提供了强有力的工具，而且还为未来的医学研究开辟了新的道路。我们期待这一领域的进一步发展，以及这一技术为人类健康带来的更多益处。