基因组编辑对人类胚胎的发展揭示了基因的作用重要

研究人员利用基因组编辑技术,揭开一个关键基因的作用在人类胚胎发展的最初几天。基因组编辑这是第一次在人类胚胎用于研究基因的功能,这可以帮助科学家更好地理解生物学的早期发展。

研究小组利用基因组编辑技术阻止一个关键基因产生一种叫做OCT4的蛋白质,通常变得活跃在人类胚胎发展的最初几天。卵子受精后,它将在7天左右,直到形成一个球约200个细胞称为胚泡的。研究发现,人类胚胎需要OCT4正确形成囊胚。

一个重要的角色

“我们惊讶地发现,这个基因人类胚胎发展是多么的重要,但是我们要继续我们的工作来证实其作用”诺拉·弗朗西斯·克里克研究所的福格蒂博士说,这项研究的第一作者。“其他研究方法,包括研究在老鼠中,建议OCT4之后,更集中的角色,所以我们的结果凸显了需要对人类胚胎研究。”

弗朗西斯·克里克研究所的凯西Niakan博士领导了这项研究,补充道:“一个方法找出一个基因在胚胎发育过程中是不工作时看看会发生什么。现在我们已经证明了一个有效的方法,我们希望其他科学家将用它来发现其他基因的作用。如果我们知道的关键基因,胚胎成功需要开发,我们可以提高体外受精治疗并理解一些怀孕失败的原因。它可能需要许多年才能达到这样的理解,我们的研究只是第一步。”

领导的这项研究发表在自然和弗朗西斯·克里克研究所的科学家们,与同事合作在剑桥大学,牛津大学,威康信托基金会桑格研究所,首尔国立大学和Bourn Hall诊所。它主要是由英国医学研究委员会资助,威康和英国癌症研究。

团队花了一年多优化他们的技术利用小鼠胚胎和人类胚胎干细胞在开始工作之前人类胚胎。灭活OCT4,他们使用一个编辑技术称为CRISPR / Cas9改变41人类胚胎的DNA。七天之后,胚胎发育停止,胚胎进行分析。

捐赠的胚胎用于研究夫妻经历了体外受精治疗,剩下冷冻胚胎在存储;绝大多数是由夫妇捐赠完成了他们的家庭,并希望剩余的胚胎用于研究。这项研究是研究许可证和严格的监管下完成从人类受精和胚胎学管理局(HFEA),英国政府的独立监管机构监督不孕治疗和研究。

提高干细胞

以及人类胚胎发展,OCT4在干细胞生物学被认为是重要的。多能的干细胞可以成为任何其他类型的细胞,它们可以从胚胎或创建派生从成人细胞,如皮肤细胞。人类胚胎干细胞取自的一部分发展中有高水平的OCT4胚胎。

“我们有技术来创建和使用多能干细胞,这无疑是一个不可思议的成就,但是我们仍然不知道这些细胞是如何工作,”詹姆斯·特纳博士解释说,该研究的作者之一弗朗西斯·克里克研究所。“学习更多关于不同的基因使细胞成为并保持多能干细胞将帮助我们生产和使用更可靠。”

保罗爵士护士,弗朗西斯·克里克研究所的主任,说:“这是令人兴奋的和重要的研究。这项研究进行了全面监管和提供新知识的生物过程在第一个五或六天的人类胚胎的健康发展。凯西Niakan和他的同事们提供新的认识基因的一个至关重要的改变当组早期胚胎细胞第一次成为组织和设置不同的发展路径。工作流程的这些胚胎干细胞将干细胞生物学和医学的许多领域的兴趣。”