近日,中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院研究員Ralf Jauch課題組建立了一種人工進(jìn)化重編程轉錄因子的篩選平臺,以促進(jìn)誘導多能干細胞的生成。
體細胞重編程技術(shù)可為再生醫學(xué)提供充足細胞來(lái)源,在研究與醫療領(lǐng)域有廣闊應用前景,但重編程的誘導效率有待進(jìn)一步提高。Ralf Jauch 課題組將蛋白質(zhì)工程和細胞重編程結合,設計并篩選出功能增強的、可加速體細胞重編程的蛋白因子。
該研究在培養皿中培養出來(lái)自皮膚、血液或尿液等不同組織的體細胞,在這些體細胞中引入分子開(kāi)關(guān)以打開(kāi)或關(guān)閉重編程相關(guān)基因,可將這些細胞重新編程到多能性狀態(tài)。該課題組以往發(fā)表的文章展示了如何操縱這些轉錄因子開(kāi)關(guān)分子來(lái)改善甚至開(kāi)關(guān)其重編程功能。在這項新研究中,研究人員在這些分子的關(guān)鍵位點(diǎn)引入隨機化突變,生成由數千個(gè)突變轉錄因子組成的文庫。這些突變文庫被引入到細胞中,通過(guò)競爭選擇出比野生型轉錄因子更快、更有效地誘導多能性的突變體。利用這種方法,研究人員發(fā)現了數十種人工進(jìn)化和增強的重編程因子。這些轉錄因子比傳統的轉錄因子在誘導體細胞重編程上表現更加優(yōu)異。該研究開(kāi)發(fā)出一種增強轉錄因子功能的新技術(shù),為提高體細胞重編程效率提供了新途徑。課題組計劃進(jìn)一步開(kāi)發(fā)這項技術(shù),以實(shí)現體細胞之間的直接相互轉化,并將這些細胞應用于再生醫學(xué)。
相關(guān)研究成果發(fā)表在Stem Cell Reports上,博士研究生Veeramohan Veerapandian為第一作者。該研究得到了中科院、科技部、廣東省、國家自然科學(xué)基金委等的資助。
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