单一病毒用于转换成年细胞胚胎干细胞的细胞

怀特黑德研究所研究人员极大地简化了创建所谓的诱导多能干细胞(iPS)细胞,减少病毒的数量用于从四比一的重组过程。科学家希望这些胚胎癌细胞最终可能被用于治疗帕金森症和糖尿病等疾病。

最早的重组努力依靠四个单独的病毒基因转移到细胞的DNA——一个为每个重组病毒基因(Oct4、Sox2原癌基因和Klf4)。一旦激活,这些基因将从他们的成人细胞,胚胎样细胞分化状态。

然而,这种方法给人类潜在的使用带来重大风险。重编程中使用的病毒与癌症有关,因为他们可能会插入DNA在细胞的基因组中,从而可能引发致癌基因的表达,或致癌基因。

“诱导多能性”细胞是用来治疗人类疾病,研究人员必须找到安全的替代品和这种病毒重组。这一最新技术代表着一个重大进步为了消除潜在的有害的病毒。

“这是一个非常有用的工具,研究重编程的机制,”鲁道夫Jaenisch怀特黑德成员说。“使用这一病毒在细胞的DNA,创建一个单一集成使事情更容易处理。”

布莱斯凯里,Whitehead的麻省理工学院研究生工作的实验室成员鲁道夫·Jaenisch带头完成了通过加入串联四重编程基因的DNA代码的使用聚合物被称为肽。与他人在实验室里工作,然后他制造一个所谓的多顺反子病毒能够表达这四个基因重组一旦插入成熟的老鼠和人类细胞的基因组。

当细胞protein-creating机器读取串联基因的DNA,它开始制造蛋白质。然而,当它试图读取2肽基因之间的DNA驻留,机器暂时停止,让第一个基因的蛋白被释放。然后机器转移到第二个基因,产生基因的蛋白质,摊位当达到另一块2肽DNA,并释放出第二个基因的蛋白质。这个流程将继续,直到机器使得所有四种基因的蛋白质。

使用串联基因,凯里创建“诱导多能性”细胞只含有一个复制的多顺反子向量代替多个集成的病毒。这种显著的进步表明,方法可以成为更加安全如果结合技术,如基因打靶,它允许一个转基因插入在定义的位置。

有趣的是,虽然凯莉的单个病毒方法集成了所有四个基因到相同的位置,这已经被证明是少大约100倍的效率比老方法来重组。这种现象仍在调查中。

“我们很惊讶的低效率,”凯利说。“我们不知道为什么,但是我们需要看的多顺反子病毒的蛋白的表达水平比单独的病毒蛋白质。”

虽然一个病毒方法效率较低,Jaenisch维护它代表了该领域的一大进步。

“这是一个非常有用的工具,研究重编程的机制,“Jaenisch说,他也是一个麻省理工学院的生物学教授。“使用这一病毒在细胞的DNA,创建一个单一集成使事情更容易处理。”