CRISPR技术用于制造干细胞

科学首先,格莱斯顿研究所的研究人员将老鼠的皮肤细胞变成干细胞激活特定基因的细胞使用CRISPR技术。创新方法提供了一个潜在的更简单的方法来产生价值的细胞类型,并提供了重要的见解细胞重新编程的过程。

”这是一个新的方法诱导多能干细胞,从根本上不同于他们是如何被创建之前,“作者盛鼎说,博士学位,高级研究员格莱斯顿。“这项研究的一开始,我们不认为这将工作,但至少我们想试图回答这个问题:你能重新编程细胞通过释放特定基因组的位置?答案是肯定的。”

多能干细胞可以转化为体内几乎所有的细胞类型。因此,他们是一个关键的治疗资源目前无法治愈的疾病,如心脏衰竭,帕金森病,失明。他们还提供优秀的模型来研究疾病和重要的工具来测试新药物在人类细胞。

2006年,格莱斯顿高级调查员Shinya Yamanaka博士,博士发现他可以使干细胞——被称为诱导多能干细胞(万能)——通过与四个关键治疗普通皮肤细胞蛋白质。这些蛋白质,称为转录因子,通过改变基因表达的细胞,关闭与皮肤细胞相关的基因,基因和干细胞有关。

在这个工作的基础上,丁和其他以前创建的万能不是转录因子,但通过增加细胞的化学物质。最新研究,发表在细胞干细胞,提供了第三种方式将皮肤细胞转变为干细胞通过直接操纵细胞的基因组使用CRISPR基因调控技术。

“有不同的选项使科学家遇到挑战或困难时将有用的细胞则有一个方法,”丁说,他也是药物化学教授的加州大学旧金山。“我们的方法可能会导致一个更简单的方法创建或直接可以用于皮肤细胞重新编程的细胞则成其他类型的细胞,如心脏细胞或脑细胞。”

CRISPR是一个功能强大的工具,可以精确控制瞄准一个独特的序列的基因组DNA。序列的DNA,然后永久地删除或更换,或是暂时开启或关闭。

丁薇的团队针对的其实是两个基因表达多能性干细胞和已知积分:Sox2 Oct4。这些基因转录因子,打开其他干细胞基因,关掉那些与不同的细胞类型。

与CRISPR研究人员发现,他们可以激活或Sox2 Oct4细胞重新编程。事实上,他们表明,针对单一位置在基因组足以引发自然的连锁反应,导致重编程细胞在iPSC。

相比之下,四个转录因子通常用于创建则使用原来的方法。更重要的是,一个转录因子通常目标成千上万的在细胞和基因表达变化的基因位点在每个位置。

“事实上,调制一个站点是充分的非常奇怪,”丁说。“现在,我们想要了解整个过程从单一位置扩散到整个基因组。”

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参考:刘,P。陈,M。刘,Y。气,l。&叮,美国(2018年)。内源性Oct4 CRISPR-Based染色质重塑或Sox2轨迹使重组多能性。细胞的干细胞,0 (0)。https://doi.org/10.1016/j.stem.2017.12.001