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新技术可控基因表达 调节干细胞

最近,来自芬兰赫尔辛基大学的研究者开发了一种新方法,其可以在不改变细胞基因组的前提下帮助激活基因的表达,而这一方法的应用就包括直接进行干细胞的分化研究,相关研究发表于国际杂志Stem Cell Reports上。

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当前干细胞研究中最热门的话题就是开发出可以调节细胞分化的方法,细胞的分化过程基于细胞中的基因是否处于激活或失活的状态,因此研究人员正在寻找多种方法来控制基因的表达,他们梦想有一天可以开发出新型方法,在特定时间段内精确调节基因的激活表达和失活。


研究者Otonkoski表示,我们可以通过专门的细胞产生未分化的细胞,称之为诱导多能干细胞(iPS),同时还可以通过提供合适类型的生长环境来调节这些细胞的分化;然而研究者并不能够充足有把握地控制细胞的分化过程以确保该过程顺利进行,而且分化最后单一的基因或许在必要的时间不会激活表达,而且细胞也会维持未成熟的状态。


在细菌和古菌中广泛存在的成簇的规律间隔的短回文重复序列,即CRISPR系统就可以通过在特定位点对DNA进行切割来编辑基因,CRISPR系统通常被用于从细胞中移除错误的基因或引入可以进行特殊意愿表达的移植基因。文章中研究者就开发了一种新方法,该方法可以在不改变细胞基因组的情况下来调节单一基因的行为,该方法利用CRISPR系统,而该系统自身的调节可以被额外的化学物来控制。


因此研究者就可以通过将少量RNA引入到细胞,使得RNA同基因调节区域中的活性蛋白进行结合,进而使得所需的基因可以接纳特殊药物,而当调节活性蛋白的化学物被提供给细胞时,所需基因就会按照意愿的方式进行激活。


本文研究中研究者利用了两种常见的抗生素—多西环素和甲氧苄啶,这两种抗生素可以帮助精确且高效调节许多基因的表达,而且研究者指出,该方法可以在多种被检测的细胞中发挥作用,包括干细胞等。


最后研究者强调说,当前该方法仅用于实验模型中,距离临床应用还差一段距离,研究者认为这种新型方法可以作为一种重要的研究工具,来在实验室帮助调节干细胞的分化,从而为后期开发新型潜在的疾病治疗手段提供帮助。


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