《细胞—干细胞》

类器官全基因组筛选揭示肾脏发育和疾病发生

近日，瑞士诺华生物医学研究所Philipp S. Hoppe及其小组利用人类肾脏类器官的全基因组筛选揭示肾脏的发育和疾病发生。11月29日，《细胞—干细胞》杂志在线发表了这项成果。

研究人员展示了诱导多能干细胞（iPSC）来源的肾脏器官中的全基因组CRISPR筛选。诱导性基因组编辑、纵向取样以及肾小管和基质细胞的终点分类相结合，产生了一个复杂的、高质量的数据集，并揭示了从早期发育到“成年”上皮形态发生的广泛认知。

这个功能数据集可以通过ROCK的抑制来改善中胚层的诱导，包含了单基因和复杂性状的肾脏疾病基因，确认了另外两个先天性肾脏和尿路异常（CAKUT）基因（CCDC170和MYH7B），并提供了一个庞大的纤毛症相关基因的候选名单。

最后，对Jagged1控制上皮细胞增殖的顺式抑制作用的鉴定表明，在汇集CRISPR筛选中的镶嵌式敲除可以揭示复杂组织中异质细胞群之间的交流方式。这些数据是肾脏研究界的丰富资源，也是未来iPSC衍生器官CRISPR筛选的基准。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.11.001

《细胞》

大规模复用生物传感器条形码破译细胞信号网络

美国约翰斯·霍普金斯大学Chuan-Hsiang Huang、Jr-Ming Yang等研究人员合作，利用大规模复用生物传感器条形码破译细胞信号网络。该项研究成果11月26日在线发表于《细胞》杂志。

据研究人员介绍，基因编码的荧光生物传感器是监测活细胞内生化活动的有力工具，但其复用能力受到可用光谱空间的限制。

通过开发一套条码蛋白，其可产生超过100个条码，并且在光谱上可与常用的生物传感器分离，研究人员克服了这个问题。表达不同生物传感器的条码细胞混合物被同时成像，并通过深度学习模型进行分析，来实现信号事件的大规模复用跟踪。

重要的是，细胞混合物中的不同生物传感器显示出高度协调的活动，从而促进了对其时间关系的划分。同时追踪受体酪氨酸激酶信号网络中的多个生物传感器，结果揭示了效应器适应的不同机制、KRAS突变的细胞自主和非自主效应，以及网络中复杂的相互作用。生物传感器条码提出了一种可扩展的方法，可用于扩大多路复用能力，并解读信号网络的复杂性及其在细胞间的相互作用。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.11.005