在最近發(fā)表于《細(xì)胞》雜志上的一項(xiàng)研究中，來自沃爾特和伊莉莎醫(yī)學(xué)研究所的研究團(tuán)隊(duì)介紹了一種名為L(zhǎng)oxCode的創(chuàng)新技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)為科學(xué)家們提供了前所未有的能力，可以在胚胎發(fā)育的早期階段追蹤細(xì)胞分裂、遷移及分化的過程，從而深入了解人體如何從單一細(xì)胞發(fā)展成為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

 

LoxCode技術(shù)的核心在于為基因工程小鼠中的每個(gè)細(xì)胞賦予一個(gè)獨(dú)特的DNA條形碼，使得研究人員可以精確地跟蹤每一個(gè)細(xì)胞的命運(yùn)及其后代的發(fā)展路徑。據(jù)論文通訊(http://www.weberwork.com/sell/l_25/)作者Shalin Naik教授介紹，通過這種方法，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在生命的早期階段，有些細(xì)胞具有分化成身體各種組織的能力，而其他一些則似乎“預(yù)先決定”了它們將要形成的特定類型組織，如大腦、腸道或血液等。

 

該技術(shù)的重要性不僅在于其能夠提供關(guān)于正常發(fā)育過程的深刻見解，還在于它可以幫助識(shí)別導(dǎo)致疾病和紊亂的發(fā)育異常。Naik教授強(qiáng)調(diào)說，“當(dāng)生命還只是一個(gè)由幾百個(gè)細(xì)胞組成的球體時(shí)”，LoxCode已經(jīng)能夠揭示哪些細(xì)胞將成為未來的各種組織，這為探索和理解發(fā)育障礙的根源提供了新的視角。

 

LoxCode的發(fā)明者Tom Weber博士解釋道，借助這一技術(shù)，“每個(gè)細(xì)胞都被賦予了一個(gè)獨(dú)一無二的手，由它的形成有機(jī)體的后代細(xì)胞繼承。”這意味著科學(xué)家們現(xiàn)在可以用比以往更高的分辨率來觀察和分析細(xì)胞的起源和發(fā)展軌跡。

 

此外，LoxCode技術(shù)還將對(duì)生物醫(yī)學(xué)和發(fā)育生物學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生革命性的影響。由于它可以生成多達(dá)30億個(gè)隨機(jī)DNA條形碼，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有技術(shù)的能力范圍，因此極大地?cái)U(kuò)展了研究的可能性。目前，全球多個(gè)實(shí)驗(yàn)室正在利用這項(xiàng)技術(shù)探索一系列問題，包括大腦發(fā)育、免疫細(xì)胞行為以及器官再生等領(lǐng)域。

 

Weber博士運(yùn)用他在物理學(xué)、合成生物學(xué)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的跨學(xué)科知識(shí)，優(yōu)化了LoxCode序列的設(shè)計(jì)，僅使用13個(gè)小片段的DNA即可創(chuàng)造出超過300億種不同的條形碼。他總結(jié)說：“LoxCode本質(zhì)上是對(duì)小鼠體內(nèi)每個(gè)組織中每個(gè)細(xì)胞進(jìn)行的DNA祖先測(cè)試，讓研究人員得以揭開生命的一些最大謎團(tuán)。”

 

總之，LoxCode技術(shù)代表了一個(gè)重要的進(jìn)步，它不僅加深了我們對(duì)人體如何從單個(gè)細(xì)胞成長(zhǎng)為復(fù)雜系統(tǒng)的理解，也為開發(fā)新的治療方法奠定了基礎(chǔ)。隨著這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不斷拓展，未來有望帶來更多的科學(xué)突破。