世界首创! CRISPR 调控单一基因位点生成干细胞!

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近日,美国格莱斯顿研究所(Gladstone Institute)研究员丁胜(Sheng Ding)博士使用 CRISPR 技术,活化了与干细胞分化有关的转录因子基因——Oct4 或 Sox2,进而促使小鼠皮肤纤维母细胞(fibroblast)转变成诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,简称 iPSC),这是人类首次第一次使用 CRISPR 产生干细胞,此研究刊登于《细胞》(Cell)期刊。

该研究团队指出,他们使用了 dCas9-SunTag-VP 系统和 dCas9-SunTag-p300core 等二种 CRISPR 系统,精确地标靶出 Oct4 和 Sox2 的内源基因位点(endogenous gene loci)并且重组它们的染色体。他们也发现标靶 Sox2 的单基因位点,就能重组和活化 Sox2 表现,进而诱导其他多功能基因并且建立多功能性网络。同时,他们也重组 Oct4 启动子(promotor)和强化子(enhancer)也能引发细胞的重新编程(reprogramming)。最后,他们标靶 Oct4 基因位点上的组蛋白(histone),使它乙酰化(acetylation),也能促使细胞的重新编程。

丁博士指出,该研究采用新的方法,与之前产生 iPSC 的方法,有一些根本上的不同。在该研究开始的时候,他们并不认为这能成功,但是他们仍至少尝试回答问题:只要解开基因体的特定位置,你能重新编程一个细胞吗?结果显然是肯定的。 丁博士也进一步指出,科学家使用某种方法产生 iPSCs 时,可能会遭遇到挑战或困难,他们的研究提供了一个新的选择来帮助其他科学家。此外,他们的研究也能建立更容易产生 iPSCs 的方法,未来也能直接重新编程皮肤细胞转变成其他细胞,例如:心肌细胞或脑细胞。

简言之,该研究不仅提供了一种全新产生 iPSC 的方法,也帮助人们明白表观遗传修饰调控细胞分化的机制。

延伸阅读:皮肤细胞帮帮忙,罕见肌肉疾病有救了!

参考文献:
1. http://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(17)30501-5
2. https://www.genengnews.com/gen-news-highlights/crispr-activation-of-single-genes-turns-skin-cells-to-stem-cells/81255399

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