自然-通訊：利用CRISPR將皮膚細胞轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗄芨杉毎?/h1>

來源：作者：人氣：-發(fā)表時間：2018-07-10 09:56:00【大 中 小】

 

近日，來自芬蘭、瑞士、英國的一個研究小組在《自然-通訊》上發(fā)表文章，首次通過激活細胞自身的基因，成功將皮膚細胞轉(zhuǎn)化為多能干細胞。據(jù)報道，該研究小組使用了一類CRISPRa基因編輯技術(shù)，該技術(shù)不切割DNA，可以在不改變基因組的情況下激活基因表達。到目前為止，只有通過向皮膚細胞內(nèi)人工引入一組名為Yamanaka因子的關(guān)鍵基因，才有可能激活細胞重編程，實現(xiàn)皮膚細胞向干細胞轉(zhuǎn)化。

這篇文章的題目為：Human Pluripotent Reprogramming with CRISPR Activators（用CRISPR激活劑進行人類多能性重編程）。

在文章中，研究人員寫道：基于CRISPR-Cas9的基因激活（CRISPRa）是一種很有吸引力的細胞重編程應(yīng)用工具，因為它具有高復(fù)用容量和直接靶向內(nèi)源性基因座的能力。在該項研究中，我們利用CRISPRa靶向內(nèi)源性的OCT4、SOX2、KLF4、MYC和LIN28A的啟動子，將原代皮膚細胞誘導(dǎo)成了多能干細胞（ipsCs）。通過額外地靶向涉及胚胎基因組激活的基因附近的一個保守Alu基序（EEA-motif），重編程效率可以提高一個數(shù)量級。這種效應(yīng)在某種程度上是通過NANOG和REX1的更有效激活來介導(dǎo)的。

這些數(shù)據(jù)表明，人類體細胞可以僅使用CRISPRa技術(shù)被重新編程為ipsCs。此外，這些結(jié)果揭示了EEA（EGA富集的Alu基序）基序相關(guān)機制在細胞重編程中的作用。

圖.CRISPRa介導(dǎo)的NSCs重編程和EEA基序靶向 a、dCas9VPH結(jié)構(gòu)示意圖.b、采用dCas9VPH介導(dǎo)的OCT4激活將NSC重編程為iPSCs。c、多能性標(biāo)志物的檢測及胚狀體的三系分化。d、用SpdCas9 gRNAs靶向EGA富集Alu基序。e、定量檢測由NSCs誘導(dǎo)的iPSC樣堿性磷酸酶陽性克隆。

赫爾辛基大學(xué)Timo Otonkoski博士表示，CRISPR/Cas9可用于激活基因，這為細胞重編程帶來了一個很有吸引力的可能性，因為可以在同一時間靶向多個目標(biāo)基因。基于內(nèi)源性基因激活而不是通過轉(zhuǎn)基因過表達的重編程在理論上也是控制細胞命運的更具生理性的方式，并可能獲得更多的正常細胞。在這項研究中，我們展示了有可能設(shè)計一個CRISPR激活系統(tǒng)，進行強大的ipsCs重編程。

研究人員表示，實現(xiàn)成功的一把重要鑰匙是激活一個關(guān)鍵的遺傳元件，該元件被發(fā)現(xiàn)在受精后調(diào)節(jié)人類胚胎發(fā)育的最早期步驟。利用這一技術(shù)，研究人員獲得了與非常典型的早期胚胎細胞非常相似的多能干細胞。

該研究還發(fā)現(xiàn)，通過選址意向靶細胞類型的典型遺傳元件，可能能夠改善許多其他重編程任務(wù)。該研究的第一作者Jere Weltner博士表示，這項技術(shù)可能在生物樣本庫及許多其他組織技術(shù)應(yīng)用方面得到實際應(yīng)用。此外，該研究也揭示了控制早期胚胎基因激活相關(guān)機制的新見解。

原文出處：

New CRISPR Approach Converts Skin Cells into Pluripotent Stem Cells

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