Credit: CC0公共域
在人类胚胎发育的最初阶段，一小批被称为人类胚胎干细胞的细胞协调生长和分化，最终产生高度特化的人类组织
作为多能细胞——身体中各种细胞类型的祖细胞——胚胎干细胞是发育和再生生物学家关注的焦点
许多驱动hESC功能的基因以前已经被发现，但是阐明这些基因相关活动的强大工具只是最近才出现
来自布里格姆妇女医院和哈佛医学院的研究人员已经使用全基因组基因筛查来过度表达和失活(敲除)成千上万个胚胎干细胞中的基因
他们发现了同时控制多能性和细胞死亡准备(凋亡)的关键网络，有助于确保胚胎发育的最佳条件
这项发表在《基因与发展》杂志上的研究结果，为癌症遗传学提供了新的见解，也为再生医学研究提供了新的途径
“我们的方法使我们能够创建人类基因组中几乎每一个基因的‘图谱’，并确定它的过度表达或缺失对人类发展最基本的第一步有什么影响，”第一作者卡米拉·纳塞罗娃博士说
D
他曾是布里格姆大学遗传学系埃利奇实验室的博士后研究员
“我们没有逐个研究基因，而是同时研究了成千上万的基因改变，以确定它们如何影响胚胎干细胞的增殖，以及随后作为人类组织原材料的三个胚层的发育
" “阐明人类胚胎干细胞的功能是如何由遗传学控制的，对于我们理解发育生物学和再生医学至关重要，”合著者斯蒂芬·埃尔里奇博士说
D
布里格姆和英国皇家海军学院遗传学和医学教授
“我们的研究提供了迄今为止对胚胎干细胞基因功能最广泛的检查
" 在进行他们的实验时——包括敲除大约18000个基因和过度表达12000个基因——研究人员注意到控制多能性或分化能力的hESC基因发挥的独特作用
当研究人员删除这些众所周知的基因时，其中包括OCT4和SOX2，干细胞惊人地增加了它们对死亡的抵抗力，这表明在正常情况下，多能性调节剂也有助于凋亡途径
研究人员假设，多能性和严格控制的细胞死亡之间的遗传联系有助于确保，如果干细胞受损，它会在胚胎发育早期被破坏，然后危及未来细胞和组织的功能
这些相互关联的行为在被称为SAGA复合物的多能性调节剂中尤其明显
研究人员首次证明，在缺乏SAGA复合物的情况下，干细胞不太容易死亡
此外，它的缺失抑制了所有三个胚层(内胚层、中胚层和外胚层)的发育，证明了SAGA复合体在一系列hESC活动中的核心作用
最后，研究人员观察到，当癌细胞在体细胞中过度表达或表达不足时，许多调节三个胚层形成的基因也是已知的癌细胞生长的促成因素
除了为癌症的遗传基础提供了一个新的视角，这项研究的高通量遗传筛查方法可能为再生生物学的未来工作提供信息
“基因筛选提供了一个极好的机会来探索基因网络如何促进相关的细胞行为，如生长、分化和存活，”纳塞罗娃说，她现在是马萨诸塞州总医院系统生物学中心的助理教授
“这种方法可以帮助再生和发育生物学家系统地绘制出参与特定组织形成的遗传网络，并操纵这些基因以更有效地从干细胞中生长不同种类的人类组织
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
