血液中有许多不同类型的细胞，它们都有不同的功能和形状。所有这些细胞都是由干细胞通过谱系承诺和分化过程产生的。我们如何监控血液形成的过程呢?这是一个很难回答的问题，研究人员尝试了很多方法。官方manbetx手机版细胞条形码是最近的一种工具，它可能使身体的任何活细胞获得一个独特的DNA标签，或条形码，换句话说，获得一个名称或地址，因此每个细胞的任何后代都可以被追踪。

图1所示。细胞条形码利用随机或半随机的DNA序列(A)，将其连接到逆转录病毒或慢病毒载体上，用于修饰造血细胞的基因组(B)。这将允许将条形码从造血干细胞沿所有造血谱系传播(C)。理论上，这种条形码造血系统可以移植到人类或其他动物体内(D)，并用于实时监测造血过程。

对于条形码，我们可以设计和合成短而独特的DNA片段，这些片段可以插入到特殊的DNA载体中，能够进入活细胞并整合到每个细胞的基因组中。这也将在每个受感染细胞的基因组中插入一个独特的DNA标签。接下来会发生什么?如果它是一个功能齐全的分化细胞，它会存活一段时间，但最终会死亡，被其他细胞取代。如果它是一个干细胞，它会在相当长的一段时间内自我繁殖，并产生成熟的细胞，所以一段时间后，我们将能够在血液中检测到相当数量的携带相同条形码的不同细胞。条形码会告诉我们所有这些细胞都来自同一个祖先细胞。这将使我们能够回顾性地计算有助于血液再生的干细胞的数量。它还将告诉我们由相同的干细胞构成的细胞种类，可能还有许多其他的东西。

像任何其他方法一样，条形码也有其局限性和警告。理想情况下，我们希望有这样的条形码，它对我们标记的每个细胞都是唯一的，我们希望确保我们可以在没有太多麻烦和混乱的情况下读取这些条形码。我们周围有许多不同的名称、代码和编码系统，有些比其他的好。例如，人的名字不适合用于个人的唯一标签，这种系统在唯一性和冗余性方面很差。我们每个人都有社会安全号码，护照号码或其他带有号码的身份证件。与人类的名字不同，这些数字对每个人来说都是独一无二的。好的代码的第二个条件是所使用的任何一对名称代码之间有良好的差异程度。过去我们知道打错电话是一个问题。为什么?因为它们是按简单的数字顺序制作的，所以一个数字错误可能会导致打错号码。 License car plates are a bit better, they exclude too similar characters and follow some other rules reducing the risk of error. Finally, digital telecommunication systems (in our laptop or TV for instance) use robust coding algorithms minimizing and correcting errors, when it happens.

对于鱼、老鼠或人体细胞的条形码，我们使用四种DNA碱基的组合:a、T、C和g。目前的条形码，科学家们大量使用随机的DNA片段(尽管这种方式可能会改变)。就像在上面的例子中，我们可以使用这些DNA条形码的安全性和稳健性更低或更高。一般来说，我们应该运用编码理论的知识;试着让他们适应这个生物学领域。当正确实现时，我们必须处理有限数量的参数，如可能的条形码组合数到要条形码的单元数(实际上代码应该使用比单元数更多的组合)。我们应该尝试一些技巧，使条形码独一无二，易于识别。我们也必须尽最大努力避免混淆或误解，在读取这些条形码使用我们目前的测序技术。

虽然理论听起来相对简单，但实施起来仍然具有挑战性。因此，仍有广泛的机会来改进我们的蜂窝条形码工具。

列昂尼德·v·拜斯特里克
荷兰格罗宁根大学UMCG ERIBA资深科学家

出版

细胞条形码克隆分析:当数量和大小的问题。
Bystrykh LV, Belderbos ME
方法Mol Biol. 2016

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