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Immunofluorescent Detection of Two Thymidine Analogues (CldU and IdU) in Primary Tissue

Accurate measurement of cell division is a fundamental challenge in experimental biology that becomes increasingly complex when slowly dividing cells are ...

Cellular progenitors remain poorly characterized in many adult tissues, limited in part by the lack of unbiased techniques to identify progenitors and their progeny. To address this fundamental problem, we developed a novel DNA analog-based lineage-tracing technique to detect multiple rounds of cell division in vivo. Here, we apply this technique to determine the adult lineage mechanism of the insulin-secreting beta cells of pancreatic islets, an important unresolved question in diabetes research. As expected, gastrointestinal and skin epithelia involve specialized progenitors that repeatedly divide to give rise to postmitotic cells. In contrast, specialized progenitors do not contribute to adult beta cells, not even during acute beta cell regeneration. Instead, beta cells are the products of uniform self-renewal, slowed by a replication refractory period that prevents beta cells from immediately redividing. Our approach provides unbiased resolution of previously inaccessible developmental niches and can elucidate lineage mechanisms without candidate markers.

Growth and regeneration of adult beta cells does not involve specialized progenitors.

Zellul&auml;re Vorl&auml;uferzellen bleiben schlecht gekennzeichnet in vielen Erwachsenen Geweben, teilweise durch das Fehlen von unvoreingenommene Verfahren zum Identifizieren von Vorfahren und Nachkommen beschr&auml;nkt. Um dieses Grundproblem zu l&ouml;sen, entwickelten wir eine neue DNA-Analog-basierte Herkunfts-Ablaufverfolgung Technik um mehrere Runden der Zellteilung in-vivo zu erkennen. Hier wenden wir diese Technik, um zu bestimmen, den Erwachsenen-Linie-Mechanismus der die Insulin-sezernierende Beta-Zellen des Pankreas Inseln, eine wichtige ungel&ouml;ste Frage in der Diabetesforschung. Wie erwartet, umfassen gastrointestinale und Haut Epithelien spezialisierte Vorl&auml;uferzellen, die immer wieder trennen, um postmitotischen Zellen hervorrufen. Im Gegensatz dazu tragen spezialisierte Vorfahre nicht zu Erwachsenen Beta-Zellen, auch nicht w&auml;hrend akuter Beta Zellregeneration. Stattdessen Betazellen sind die Produkte der einheitlichen Selbsterneuerung, durch eine Replikation refrakt&auml;re Phase, die verhindert, dass die Beta-Zellen sofort Bereiche verlangsamt. Unser Ansatz bietet unvoreingenommene Aufl&ouml;sung von zuvor unzug&auml;nglichen Entwicklungsst&ouml;rungen Nischen und Linie Mechanismen ohne Kandidat Marker erhellen kann.

Geneva M. Stein

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