Babraham 研究所表觀遺傳學(xué)研究項目的研究人員已經(jīng)能夠在全基因組功能篩選后了解更多關(guān)于幼稚干細(xì)胞重編程的信息。他們的研究今天發(fā)表在《科學(xué)進展》上，描述了重編程的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，并為更有效、更快地產(chǎn)生人類幼稚多能干細(xì)胞的方法提供了機會。
人類多能干細(xì)胞 (PSC) 是研究人員研究細(xì)胞如何專門制造我們身體每個組織的有用工具。他們有兩種不同的狀態(tài)，準(zhǔn)備好的和幼稚的。兩種類型的 PSC 都可以自我更新并分化成新的細(xì)胞類型，但它們具有不同的功能和分子特征。
小組負(fù)責(zé)人 Peter Rugg-Gunn 解釋了這些細(xì)胞的重要性：“處于幼稚狀態(tài)的人類 PSC 復(fù)制了植入前胚胎中細(xì)胞的關(guān)鍵分子和細(xì)胞特征。重要的是，當(dāng)鼓勵幼稚 PSC 在特定條件下自組織時，它們會形成類似于早期囊胚發(fā)育階段的結(jié)構(gòu)。通過在實驗室中培養(yǎng)這些細(xì)胞，我們可以了解人類發(fā)育過程中發(fā)生的關(guān)鍵事件，它們在個性化醫(yī)療中具有潛在用途。但我們需要創(chuàng)建高質(zhì)量、穩(wěn)定的干細(xì)胞群才能進行我們的實驗。”
多能干細(xì)胞要么由胚胎形成，要么使用獲得諾貝爾獎的方法從特化細(xì)胞中去除細(xì)胞特性。大多數(shù)重編程實驗會產(chǎn)生已啟動的 PSC，它們比初始 PSC 在發(fā)育上更先進。幼稚 PSC 可以直接從人類植入前胚胎中收集，或者更常見的是研究人員將已啟動的 PSC 暴露于誘導(dǎo)它們成為幼稚 PSC 的條件下?，F(xiàn)有的重編程方法效率低下且速度慢，使研究人員無法快速生產(chǎn)所需數(shù)量的高質(zhì)量干細(xì)胞。
博士生和該研究的首席研究員亞當(dāng)本德爾說：“對于幼稚細(xì)胞重編程所需的遺傳和表觀遺傳因素知之甚少，這種知識差距限制了重編程條件的設(shè)計。”
幼稚重編程的低效率表明存在限制細(xì)胞達(dá)到幼稚狀態(tài)的障礙。亞當(dāng)和他的同事們通過進行大規(guī)模的基因篩選來識別阻礙和幫助重編程的基因，從而解決了這些障礙。他們能夠識別出大量在幼稚 PSC 編程中起關(guān)鍵作用的基因，而這些基因以前并未與該過程相關(guān)聯(lián)。
該團隊特別關(guān)注一種表觀遺傳復(fù)合物，即PRC1.3復(fù)合物，它在不改變潛在DNA序列的情況下調(diào)節(jié)基因表達(dá)，他們發(fā)現(xiàn)這對于幼稚PSC的形成至關(guān)重要。如果沒有這種復(fù)合物，進行重編程的細(xì)胞就會變成完全不同類型的細(xì)胞，而不是幼稚的 PSC。這表明PRC1.3的活性可以鼓勵更多的細(xì)胞正確重新編程，實際上降低了障礙。
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