RETrace2：一种基于同聚物标记的单细胞双组学高分辨率细胞谱系追踪与鉴定方法

《Nature Communications》：Retrospective single cell lineage tracing with highly mutable homopolymers

摘要

从体细胞突变中追溯细胞谱系对于理解发育、组织稳态和疾病具有重要意义。然而，目前的方法往往受到标记密度低、技术噪声以及分子读数不完整等因素的限制，这些因素影响了谱系推断的分辨率和准确性。在这里，我们介绍了RETrace2，这是一种单细胞双组学方法，能够同时实现谱系追踪和细胞类型鉴定。通过识别并靶向高度可变的同聚物（我们研究发现这些同聚物的信息量大约是传统微卫星重复序列的两倍），并结合技术改进来提高标记覆盖率并减少读取和扩增同聚物时的实验误差，RETrace2能够在微卫星不稳定的生物体中以低于五个细胞分裂的分辨率连续追踪谱系。同时，还可以从相同的细胞中获得稀疏的甲基化谱型用于细胞类型鉴定。我们使用体外真实模型验证了该方法的有效性，并通过重建Msh2缺陷小鼠大脑、肾脏和肝脏的多器官谱系树证明了其在体内的实用性。