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胚胎干细胞具有多向分化潜能,使之成为再生医学的研究热点

2018-06-15 18:51:36        来源:恒峰昊瑞

以色列科学家利用最新基因编辑技术和人类胚胎干细胞,绘制出了人类基因组图谱。分析了人类基因组中几乎所有基因,包括18万多种不同突变等,揭示了在健康与疾病过程中个体基因的重要作用。该研究成果发表在《自然:细胞生物学》杂志上。


胚胎干细胞具有多向分化潜能,使之成为再生医学的研究热点



胚胎干细胞具有多向分化潜能,包括分化为人体中任何一种成熟细胞。它们的多向分化潜能使之成为再生医学、疾病建模和药物研发领域的研究热点。


与探索人类胚胎干细胞相提并论的另一生物学“里程碑”是——人类基因组测序,以及对人类全部基因的鉴定。这一发现也使我们面临着一个新的挑战,即揭示人类基因组中基因的功能,包括在健康和疾病过程中。


研究人员通过产生的18万多种不同突变,分析了人类基因组中几乎所有基因的功能。为了实现海量突变,他们将最先进的基因编辑技术(CRISPR-Cas9筛选)和另一种新型的胚胎干细胞(由同一小组分离)结合起来研究。


这种新型干细胞只有人类基因组的一份拷贝,并非来自父母双亲的两份拷贝,这使得基因编辑变得更加容易识别了。研究人员发现,人类基因组中仅有9%的基因对人类胚胎干细胞生长和存活至关重要,实际上,仅有5%的基因限制了胚胎细胞的生长分化潜能。


该项研究的另一个关键性发现是鉴定了一小部分基因,这些基因对于人类胚胎干细胞的存活是必不可少的。但对其他类型的细胞存活并没有影响。因此,这些基因被认为能够维持胚胎干细胞的特性,防止它们癌变或分化为成熟细胞类型。这项研究成果为在基因水平上理解胚胎干细胞的功能创立了一个全新生物学模式,对干细胞特性描述得越完整,在未来医学领域精准治疗疾病的几率就越大。

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