厉害了! 基因剪刀让皮肤细胞"变身"干细胞
青岛晚报/掌上青岛/青网 2018-01-29 10:47

CRISPR-Cas9技术

美国科学家用“基因剪刀”编辑实验鼠细胞的基因组,成功使皮肤细胞转变成干细胞,为培育诱导多能干细胞开辟了新路。

诱导多能干细胞是对成熟细胞“重编程”得到的,像胚胎干细胞一样具备分化成多种细胞的潜力,可用于修复受损的组织和器官。“基因剪刀”指CRISPR基因编辑技术,用它能像在电脑上编辑文章一样,精确查找一串代码在基因组中的位置,进行删除或修改。

美国格拉德斯通研究所日前发布新闻公报说,该所研究人员发现,用“基因剪刀”对基因组进行一处修改,就能使皮肤细胞实现重编程,转变成干细胞。相关论文发表在新一期美国《细胞-干细胞》杂志上。

每个细胞都拥有生物的全套基因组,其具体身份和功能取决于哪些基因处于工作状态。在皮肤细胞里,与皮肤功能相关的基因打开,其他基因关闭。要把它变成干细胞,就要关闭皮肤相关基因,打开与干细胞功能相关的基因。

在以往研究中,人们一般用几种称为转录因子的蛋白质,来调整基因组代码读取过程、改变各基因的工作状态;另一种方法是用化学物质刺激细胞。直接修改基因组培育出干细胞,这还是第一次。

研究人员选取了两个对干细胞多能特性至关重要的基因Oct4和Sox2,这两个基因只在干细胞中表达,能打开其他与干细胞功能相关的基因、关闭无关的基因。实验发现,激活两个基因中的任意一个,都能触发细胞的重编程,使其“变身”诱导多能干细胞,而激活操作只需要对基因代码进行一处修改。

研究人员说,这种直接修改基因组的方法不仅可以更容易地培育诱导多能干细胞,或许将来还可用来将皮肤细胞直接转变成心肌细胞、大脑细胞等其他细胞。


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