科学家使用干细胞生成人类基因组的图谱

来自耶路撒冷希伯来大学的科学家使用最先进的基因编辑技术和人类胚胎干细胞制作了人类基因组图谱，阐明了我们的基因在健康和疾病中所起的作用。科学家在“自然细胞生物学”杂志上报告了他们的发现。

胚胎干细胞是一种独特的资源，因为它们可以变成我们体内的任何成体细胞。它们的多样性使它们成为再生医学，疾病模型和药物发现领域的关注焦点。在人类胚胎干细胞的发现的同时，生物学的另一个里程碑也完成了人类基因组的测序，并确定了负责我们遗传身份的整套基因。这一发现导致了解人类基因组中基因功能的新挑战。现在，希伯来大学科学家的新研究提供了一种绘制所有人类基因功能的新工具使用人胚胎干细胞。

研究人员通过产生超过180,000种不同的突变，分析了人类基因组中的几乎所有人类基因。为了产生如此大量的突变，他们将复杂的基因编辑技术(CRISPR-Cas9筛选)与最近由同一研究组分离的新型胚胎干细胞相结合。这种新型干细胞只含有一个人类基因组拷贝，而不是母亲和父亲的两个拷贝，因为每个基因只需要改变一个拷贝，因此基因编辑更容易(参见：科学家生成一种新类型)具有一半基因组的人类干细胞，2016年3月17日)。

研究人员表明，人类基因组中仅有9%的基因对人类胚胎干细胞的生长和存活至关重要，而其中5%实际上限制了这些细胞的生长。他们还可以分析负责所有遗传性疾病的基因在早期人类发育和生长中的作用。此外，他们还展示了致癌基因如何影响人类胚胎的生长。

“这种基因图谱能够对我们如何研究人类基因组提供新的功能观点，并提供一种工具，改变我们分析和治疗癌症和遗传疾病的方式，”Nissim Benvenisty教授，医学博士，博士说。 Azrieli干细胞与遗传研究中心主任和耶路撒冷希伯来大学癌症研究中心Herbert Cohn主席，以及该研究的高级作者。

该研究的另一个重要发现是鉴定了一小组基因，这些基因对于人类胚胎干细胞的存活是唯一必需的，但对其他细胞类型则不然。这些基因被认为可以维持胚胎干细胞的特性并防止它们变成癌细胞或变成成体细胞类型。

“这项研究创造了一个新的框架，用于理解胚胎干细胞在基因水平上意味着什么，”博士后研究员，该论文的第一作者，博士Atilgan Yilmaz博士说。“我们对这些细胞的性质越完整，我们就越有可能在临床上成功治疗。”

该论文的标题是“通过CRISPR-Cas9筛选在单倍体细胞中定义人多能干细胞的必需基因”，并发表在Nature Cell Biology上。