發(fā)布時間：2016-01-26來源：Maple 供稿：干細胞所 鄒慶劍
1月19日，NPG集團期刊Scientific Reports發(fā)表了中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院賴良學課題組研究成果Conversion of embryonic stem cells into extraembryonic lineages by CRISPR-mediated activators。該研究首次利用CRISPR技術(shù)直接調(diào)控內(nèi)源性基因表達，將胚胎干細胞分別誘導為胚外滋養(yǎng)層干細胞和原始內(nèi)胚層細胞，成功實現(xiàn)早期胚胎細胞之間的譜系轉(zhuǎn)換。
自2012年，CRISPR/CAS9技術(shù)發(fā)明以來，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于基因編輯，取得了許多重要的研究成果。隨著研究的深入，該技術(shù)逐漸應(yīng)用到其它領(lǐng)域，包括內(nèi)源基因表達調(diào)控、活細胞染色體原位雜交、功能基因篩選等，簡化了基因研究方法，加速了生命科學的進展。利用無酶切活性的dCAS9，通過融合基因表達調(diào)控因子，如轉(zhuǎn)錄激活因子VP64、轉(zhuǎn)錄抑制因子KRAB，可特異地強制內(nèi)源基因啟動或沉默，而不必破壞基因結(jié)構(gòu)，這有利于基因功能的研究，但利用這項技術(shù)進行細胞命運調(diào)控的報道極少。
早期胚胎囊胚的組成包括胚胎干細胞（ESC）、滋養(yǎng)干層細胞（TSC）和原始內(nèi)胚層細胞（XEN）。賴良學課題組研究發(fā)現(xiàn)，CRISPR介導的轉(zhuǎn)錄激活因子可有效啟動ESC的內(nèi)源基因Cdx2和Gata6基因的表達。Cdx2是TSC的標記基因，Gata6是XEN的標記基因，兩者均不在ESC中表達。通過進一步誘導實驗發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)控這兩個內(nèi)源性基因的表達，ESC可分別被直接誘導為胚外細胞TSC和XEN。通過標記基因檢測以及體內(nèi)外分化實驗證實這些誘導細胞具是有完全功能的細胞。該研究首次通過直接調(diào)控內(nèi)源基因表達實現(xiàn)早期胚胎細胞之間的細胞譜系轉(zhuǎn)換。隨著技術(shù)的進一步成熟，以后還可用于替代細胞重編程技術(shù)，使細胞命運調(diào)控更加簡單和安全。
CRISPR介導的轉(zhuǎn)錄激活因子可有效啟動ESC的內(nèi)源基因Cdx2和Gata6的表達及誘導轉(zhuǎn)分化
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