2024年7月17日， 华盛顿大学西雅图分校等机构的研究人员在Nature发表了题为Symbolic recording of signalling and cis-regulatory element activity to DNA的文章。
测量基因表达或信号转导活性的传统方法需要在感兴趣的时间范围内破坏生物样本或对其进行实时成像。该研究展示了另一种将此类生物活动稳定记录到基因组中的范例。增强子驱动的基因组记录转录活动（ENGRAM）是基于信号依赖性的质粒编辑引导核糖核酸（prime editing guide RNAs）的产生，这种引导核糖核酸介导信号特异性条形码（符号）插入基因组编码的记录单元。该研究展示了这一策略如何用于多路记录数十到数百个顺式调控元件的细胞类型特异性活动，并具有高保真、高灵敏度和高重现性。
利用信号转导通路响应顺式调节元件，研究人员还展示了 WNT、NF-κB 和 Tet-On 活性的时间和浓度依赖性基因组记录。通过将 ENGRAM 与 DNA Typewriter1 的顺序基因组编辑相结合，研究人员将两种正交信号通路的时间动态信息稳定地记录到基因组 DNA 上。最后，研究人员应用 ENGRAM 综合记录了小鼠胚胎干细胞分化为胃体（哺乳动物早期发育的体外模型）过程中近 100 个转录因子共识主题的瞬时活动。尽管这些只是概念验证实验，要完全实现这些可能性还有很多工作要做，但以符号方式记录细胞内的生物信号或状态、基因组和时间，对我们如何在生物系统中进行测量的当代范式具有广泛的补充潜力。
