构建一种高分辨率、可持续演化的谱系追踪工具

细胞多样性对于许多组织的正常功能至关重要，其中包括视网膜；视网膜包含约130种细胞类型。1-3 既往谱系研究提示，视网膜祖细胞（retinal progenitor cells，RPCs）通过偏倚性细胞分裂产生细胞多样性。4-9 然而，每个祖细胞对这种多样性的贡献程度，以及支配整个祖细胞群体谱系的总体规律，尚不明确。尽管包括逆转录病毒标记法4,6,10、染料注射法11,12和延时显微成像法13,14在内的经典谱系追踪方法，为认识视网膜谱系奠定了基础，但这些方法无法大规模解析多代谱系。在此，我们描述了一种可演化的谱系追踪工具——“SCRIBBLE”，其全称为“基于条形码迭代进化的序贯组合记录器”（Sequential Combinatorial Recorder for Iterative Barcode-Based Lineage Evolution）。SCRIBBLE利用引导编辑器（prime editor）对条形码序列进行迭代编辑，同时保留克隆相关后代的产生顺序。通过一系列理性设计的高通量筛选和设计优化，我们鉴定出了一些能够支持高水平条形码编辑并提供丰富信息量的新型序列。在胚胎小鼠视网膜中对SCRIBBLE进行评估的结果重现了视网膜发育过程中已知的谱系，表明SCRIBBLE能够在复杂组织中实现高分辨率的谱系追踪。

许多组织的正常功能都需要细胞多样性，包括视网膜在内；视网膜包含约130种细胞类型。1-3 既往谱系研究表明，视网膜祖细胞（retinal progenitor cells，RPCs）可能通过偏向性细胞分裂产生细胞多样性。4-9 然而，每个祖细胞对多样性的具体贡献程度，以及支配祖细胞群体谱系形成的总体规律，尚不清楚。尽管包括逆转录病毒标记法4,6,10、染料注射法11,12和延时显微成像法13,14在内的经典谱系追踪方法，为认识视网膜谱系奠定了基础，但这些方法无法大规模解析跨多代的谱系关系。在此，我们描述了一种可进化的谱系追踪工具——“SCRIBBLE”，即基于连续组合记录器的迭代条形码谱系演化工具（Sequential Combinatorial Recorder for Iterative Barcode-Based Lineage Evolution）。SCRIBBLE利用先导编辑器（prime editor）对条形码序列进行迭代编辑，同时保留克隆相关子代细胞的生成顺序。通过一系列理性设计的高通量筛选和设计优化，我们鉴定出能够支持高水平条形码编辑和丰富信息容量的新型序列。在胚胎小鼠视网膜中的评估结果再现了视网膜发育过程中已知的谱系关系，表明SCRIBBLE能够在复杂组织中进行高分辨率谱系追踪。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.30.754670v1?rss=1

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