促进人类干细胞重编程确定的关键因素

Babraham研究所的表观遗传学研究项目的研究人员已经能够了解更多关于天真干细胞重新编程后全基因组功能的屏幕。他们的研究发表在今天科学的进步描述的关键监管机构重组,提供更有效的机会,更快的方式生成人类天真的多能干细胞。

人类多能干细胞已经被一个有用的工具为研究者调查细胞专门研究如何使我们的身体的每一个组织。他们有两种不同的状态,启动和天真。这两种类型的PSC可以自我更新和分化成新的细胞类型但他们有不同的功能和分子特征。

组长彼得Rugg-Gunn解释了这些细胞的重要性:“人类已经处于幼稚状态复制的关键分子和细胞特征的细胞在胚胎植入前胚胎阶段。重要的是,当天真已经鼓励self-organise在特定条件下,形成结构类似的早期胚泡阶段发展。通过这些细胞在实验室里,我们可以了解发生在人类发展的关键事件,和他们在个人化药物有潜在的用途。但是我们需要创建高质量、稳定的干细胞数量能够进行我们的实验。”

从胚胎多能干细胞形成或使用获得诺贝尔奖的方法去除细胞身份从特化细胞。绝大多数重组实验生成已经被灌输,更比天真已经发展先进。天真已经可以直接从收集人类胚胎植入前胚胎,或更常见的人员已经被灌输暴露条件诱发他们成为天真已经。现有的方法重组效率低下和缓慢,防止人员迅速生产他们需要的高质量的干细胞数量。

亚当Bendall,博士生,这项研究的首席研究员,说:“什么所知甚少的遗传和表观遗传因素所需的幼稚细胞重新编程,这知识差距有限重组条件的设计。”

天真的重编程效率低的壁垒的存在表明,限制细胞到达幼稚的状态。亚当和他的同事们磨练在这些障碍通过执行大规模的遗传屏幕识别基因阻碍并帮助重组。他们能够识别大量的基因在天真的PSC编程有至关重要的作用,没有以前的过程。

团队专注于一个表观遗传复杂,PRC1.3复杂,,调节基因表达在不改变基本的DNA序列,并且他们发现形成的天真已经被认为是必要的。没有这个复杂,细胞接受重组成为一个完全不同类型的细胞,而不是天真的已经。这表明PRC1.3可以鼓励更多的活动正常细胞重新编程,实际上降低了障碍。

确定因素,促进重组后,研究人员还看着阻碍改变的因素,在他们的研究证实了一个后生叫做HDAC2的蛋白质。第一作者在纸上,阿曼达·科利尔博士解释说:“令人兴奋,当我们抑制使用选择性的化学物质,这些因素之一那么天真的PSC重组发生更有效和快速。我们可以从双方;我们可以消除障碍和介绍的因素促使细胞状态改变。”

这项研究不仅提高科学家的能力产生人类天真已经,它提供了详细的分子事件,发生在细胞状态转换本身,其中一些守恒在人类胚胎的发育调控。

Rugg-Gunn实验室组建更大的拼图游戏——天真的形成和控制的最佳理解干细胞。先前的研究表明分子因素帮助维持细胞处于幼稚阶段。组长,彼得Rugg-Gunn说:“通过建立我们的工具操纵多能干细胞,我们可以花更多的时间对胚胎植入前胚胎问重要的问题。从长远来看,进一步改进与天真已经被打开的可能性可能使用个性化疾病模型中这些细胞或细胞疗法,尽管这将需要更多的研究对如何区分天真已经分化的细胞类型。”

参考:科利尔AJ, Bendall,费边C, et al。全基因组筛选识别Polycomb压制复杂1.3作为人类天真的多能细胞重编程的重要调节器。Sci副词。8 (12):eabk0013。doi:10.1126 / sciadv.abk0013

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