关键词:CRISPR;多能干细胞
摘 要:
内 容:7月6日,Nature Communications发表了赫尔辛基大学Timo Otonkoski博士及团队的研究成果:首次通过激活细胞自身基因将皮肤细胞转化成了多能干细胞。论文题为“Human pluripotent reprogramming with CRISPR activators"。此前,细胞重编程(reprogramming)只有在向皮肤细胞人工引入被称为“山中因子"(Yamanaka factors)的关键基因时才可能实现。日本科学家山中伸弥在2012年与英国科学家John B. Gurdon因发现成熟细胞可被重编程为多能性的细胞获得了诺贝尔生理学或医学奖。在最新的这项研究中,Timo Otonkoski博士等使用了一种被称为CRISPRa(CRISPR-Cas9-based gene activation)的基因编辑技术,其不会像传统的CRISPR-Cas9一样切割DNA,而是在不改变基因组的情况下激活基因表达。CRISPRa由于具有高度多路复用能力(high multiplexing capacity)及内源位点直接靶向性,已成为用于细胞重编程的一种极具吸引力的工具。该研究证实,利用CRISPRa靶向内源性OCT4、SOX2、KLF4、MYC以及LIN28A启动子能够将原始人类皮肤成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞(iPSCs)。通过额外靶向一个保守的富含Alu基序(Alu-motif)的参与胚胎基因组激活的附近基因,较低的基础重编程效率能够被提高一个数量级。而这种效应在一定程度上是由NANOG和REX1更有效的激活所介导的。这些数据表明,仅利用CRISPRa,人类体细胞就能够被重编程为iPSCs。利用CRISPRa获得的多能干细胞与典型的早期胚胎细胞非常相似。基于这项新成果,科学家们未来有可能设计出更好的、用于重编程的CRISPR激活系统。