细胞谱系分析和基因功能研究使用双点MARCM

脑，由广大多样类型的神经元的，赋予动物感知，处理和来自外部世界的挑战的反应能力。成年果蝇中央脑的神经元被从神经干细胞的数量有限的派生，称为神经母细胞（NBS），开发^1,2中。大多数国家统计局参加在果蝇脑内神经发生不对称分裂产生自我更新国家统计局和神经节母细胞（系膜细胞）和系膜细胞然后再通过另一轮分裂产生分化成神经元³两个子细胞（ 图1A ）。由于神经元形态的复杂性，并确定具体的神经元，正面镶嵌标签技术，以阻遏细胞标记物（MARCM）马赛克分析相关的挑战，被发明使visualizat一个单一的神经元即神经元的一小部分出来的周边，未标记的神经元⁴的人口的离子。

MARCM利用翻转酶（FLP）/ FLP识别目标（FRT）系统介导携带阻抑基因，其表达通常抑制报道基因⁴的表达的杂合等位基因的分割前体细胞内的同源染色体之间的位点特异性重组。的有丝分裂后，重组染色体分成双细胞，使得一个单元包含阻抑基因的纯合等位基因，而另一个单元没有阻遏基因的记者的在该小区（和其后代）表现不再⁴受阻。三个克隆型态通常在MARCM实验中发现，当FLP在的NB或系膜是随机诱导：单细胞和双小区GMC克隆，其描绘在单细胞resolutio神经元形态n和多细胞-NB克隆，它揭示了从一个共同的NB（ 图1B）衍生的神经元的整个形态模式。该MARCM技术已在果蝇的神经生物学研究中得到了广泛应用，包括神经类型识别用于重建大脑宽布线网络，神经系分析了披露神经元，参与细胞命运规范基因功能表型特征的发展历史，以及神经元形态发生和分化研究^{5，6，7，8，9，10。}由于传统MARCM只标注诱导有丝分裂重组事件发生后两个子细胞（和系）中的一个，从侧无人盯防的潜在有用的信息丢失。这种限制妨碍了基本M的应用该切换细胞命运在快节奏的许多神经谱系的ARCM系统高分辨率分析或精密在不同动物^11,12相同的神经元基因功能分析。

双点MARCM（tsMARCM）是一种先进的系统，标签从共同祖衍生用两种不同颜色的神经元，从而使有用的信息从双细胞两侧的恢复，从而克服了原有MARCM系统¹¹的限制（ 图2A – 2C）。在tsMARCM系统中，两个RNA干扰（RNAi）为主抑制器是位于前体细胞内的同源染色体的反式位点，并且这些抑制剂的表达独立地抑制它们各自的记者（ 图2B）的表达。继通过FLP / FRT系统介导的位点特异性有丝分裂重组，在TWø基于RNAi的抑制成为分隔成两张细胞，以允许不同的记者（ 图2B）中的表达。两个克隆的图案，与多细胞-NB克隆相关的单细胞克隆和两个小区用GMC相关联的单细胞，通常见于一个tsMARCM实验（ 图2C）。信息从可利用作为另一侧上的参考双子细胞的一侧导出，使得到的高分辨率神经谱系分析，如出生约会标记的神经元，和用于精确调查在不同的动物相同的神经元表型分析神经基因功能^11,12。这里，我们提出一个步骤一步协议描述如何在果蝇进行tsMARCM实验，其可以通过其他实验室使用，以扩大其神经发育的研究（以及其它组织的发展，如适用）。