控制人类发育中的基因活动

Babraham研究所的研究人员揭示了对控制人类胚胎干细胞基因活性的分子开关的新认识。这种见解为提高驱动干细胞产生所需细胞类型的效率提供了新的途径 - 这是实现其在再生医学中的承诺的基本要求。在发育中的胚胎和干细胞的特化过程中，必须严格控制基因的活性(通过称为表观遗传学的过程)，以便在正确的时间和正确的细胞中打开和关闭正确的基因。调节这一过程的主要方法之一是称为Polycomb Repressive Complex 2(PRC2)的蛋白质复合物，它可以在需要时关闭基因。我们从先前的研究中了解到，PRC2对于控制果蝇和小鼠发育期间的基因活性是必需的，但我们对其在人类发育或干细胞特化中的作用知之甚少。

正如Cell Reports杂志所述，研究人员使用CRISPR基因编辑技术从人胚胎干细胞中删除PRC2。PRC2的缺失导致细胞开启许多在这些细胞中通常不活跃的基因。有趣的是，开启的基因组在发育中的胚胎中形成特化细胞类型中具有重要作用。这一激动人心的发现揭示了PRC2的主要功能之一是在人类发育的早期阶段将这些身份指定基因关闭，直到它们被要求为止。研究人员还发现，当这组基因异常接通时，胚胎干细胞的质量和稳定性就会受到影响。这些变化导致缺乏PRC2的胚胎干细胞无法正确地专门化成成熟细胞类型。

Babraham研究所研究论文和研究小组负责人Peter Rugg-Gunn博士解释说：“这项工作令人兴奋，因为它揭示了基因活动受到人类发展中类似分子开关的控制，如同其他物种如苍蝇一样。我们还揭示了胚胎干细胞对基因被错误调控的反应方式的人类特异性差异。这些发现为我们自己物种的发育提供了新的见解，并可能使新的方法将胚胎干细胞转变为有用的细胞。心脏和胰腺等类型，可用于细胞替代疗法。“