研究解析小鼠单倍体干细胞二倍化新机制

 
 
研究理会小鼠单倍体干细胞二倍化新机制  
 

p53敲除的单倍体干细胞在体表里多种分化尝试中，均泛起极强的单倍性维持本领,生物信息阐明发明，单倍体的不变维持与凋亡基因的抑制有关。

6月4日，南开大学药物化学生物学国度重点尝试室研究员帅领连系北京大学第三医院研究员于洋、广州医科大学第三医院研究员范勇在《干细胞陈诉》在线颁发了论文，研究发明，通过基因调控抑制细胞凋亡，可以淘汰小鼠单倍体胚胎干细胞在日常造就和分化进程中的二倍化现象。该发明为获取各类单倍体分化细胞提供了一种快速有效的计策，推广了单倍体细胞在各个谱系的遗传学筛选研究。

单倍体胚胎干细胞的成立为遗传筛选研究、制备基因编辑动物模子提供了新的手段，是极具代价的遗传学研究东西。然而，其在日常造就和分化进程中，经常产生的二倍化现象，严重影响其发挥“基因筛选利器”的成果。如何抑制二倍化，高效得到单倍体胚胎干细胞成为干细胞研究界的重要课题。

真核生物的遗传信息一半来自于父本，一半来自于母本。因此自然环境下，细胞中具有两套染色体，这也是哺乳动物通报遗传信息的方法，并通过减数破裂来抵制情况变迁，保障物种繁衍。可是，对付遗传学研究，尤其是隐性遗传基因成果的摸索，二倍体细胞往往由于存在等位基因而受限。

“两套染色体相当于‘双保险’，假如对个中一个基因举办调控，由于存在对应的等位基因‘备份’，使得被改变的基因不能立即突显成果。然而，只有一套染色体的单倍体细胞，没有基因‘备份’，我们对任意基因的变动，城市直接带来表型的改变。这对付我们摸索生命现象、破解基因暗码十分有利。”帅领暗示，因此，单倍体细胞被称为“基因筛选利器”。

近十年来，包罗小鼠、大鼠、猴、人在内的多个物种的单倍体干细胞相继问世，引起了遗传学筛选和药物靶点阐明等规模的遍及存眷。

由于单倍体干细胞具有纯合子表型和干细胞多分化潜能等特征，因此，可以快速将单倍体干细胞应用于摸索新颖基因的未知成果。然而，在日常造就或分化路径中，这一类人造纯合子的东西细胞倾向于自发二倍化，进而丧失了单拷贝基因组的优势。

因此，需要依靠费时而巨大的分选方法举办周期性的富集单倍体细胞，这给单倍体干细胞在多个规模的应用带来了很大范围。帅领暗示，探究单倍体干细胞的二倍化机制，从而从基础上有效地维持单倍体干细胞的单倍性，对付推广此类遗传学筛选研究的东西细胞具有深远的意义。

研究人员发明，敲除基因组中的p53基因可以不变维持小鼠单倍体胚胎干细胞的单倍性。尝试表白，p53敲除的小鼠单倍体干细胞在举办体外分化时，可得到单倍体纯度极高的拟胚体、上胚层干细胞样细胞和神经干细胞样细胞。而体内分化尝试证明，p53敲除的小鼠单倍体胚胎干细胞可以通过嵌合体尝试孝敬到胚胎发育第6.5天、第8.5天和第10.5天，并保持很高的单倍体比例。别的，在畸胎瘤体内分化尝试中也能检测到单倍体的体细胞。

为探究p53敲除的小鼠单倍体胚胎干细胞不变维持单倍性的原因，研究人员通过转录组测序阐明发明，p53敲除的小鼠单倍体胚胎干细胞中，凋亡基因的表达量呈现了明明下调，而p53相关的其它信号通路的基因表达程度却没有瞥见明明的差别。后续功效表白，凋亡基因p73的缺失也可以有效维持小鼠单倍体胚胎干细胞的单倍性。