Nature | 发育生物学的三级跳，开发新方法，记录哺乳动物胚胎发育过程

从单个细胞发育成多细胞生物是一个惊人的过程。使用秀丽隐杆线虫的经典谱系追踪实验揭示了令人惊讶的结果，其中包括谱系和功能表型之间的偏差，但仍然受益于该生物体中高度确定性的发育性质。更复杂的物种会产生更大，更复杂的结构，通过多种过渡状态进行，这就产生了关于规范与承诺之间协调的问题，以确保忠实再现精确的身体设计。

优化多功能分子记录仪

单细胞RNA测序（scRNA-seq）允许对细胞类型异质性进行前所未有的探索，并且已经产生了蛙，斑马鱼和小鼠等生物的发育特征。最近，基于CRISPR-Cas9的技术已被应用于记录细胞谱系，并与scRNA-seq结合以在斑马鱼中产生命图谱。然而，这些技术仅包括一次或两次条形码，这可能限制其在应用。

通过原肠胚形成受精的小鼠谱系示踪

用于解决复杂多细胞生物中的发育问题的理想分子记录器将具有以下特征：（1）对细胞表型的最小影响; （2）高信息通量； （3）用于同时分析功能状态的单细胞读数; （4）灵活的录制速率，可以调整到广泛的时间范围; （5）在整个实验过程中连续产生多样性。 scRNA-seq揭示了具有连续光谱表型的细胞群，这意味着分化不会立即发生，并进一步突出了对进化记录器的需求。

通过scRNA-s分配细胞表型

在这里，研究人员生成并验证了一种同时报告小鼠细胞状态和谱系历史的方法。该方法是基于CRISPR-Cas9记录仪能够生成高通量信息内容，并且可以通过容易调节的突变率执行多通道记录。通过将谱系信息与单细胞RNA测序谱相结合，该研究概括了不同组织类型之间的典型发育关系，并揭示了胚胎外胚胎和胚胎起源的内胚层细胞几乎完全的转录收敛。最后，运用细胞命运图来估计胚胎祖细胞的数量及其在规范期间的不对称分配程度。

谱系偏差和祖细胞区域大小的估计

该方法能够在哺乳动物系统中大规模并行，高分辨率地记录谱系和其他信息，这将有助于构建用于理解发育过程的定量框架。使用记录仪作为一个不断发展的谱系示踪剂来观察通过原肠胚形成的小鼠胚胎发生的基础的命运图，概括规范范例并说明谱系信息如何促进新细胞类型的鉴定。

参考信息：

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1184-5

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