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运用CRISPR基因编辑技术

时间:2010-12-5 17:23:32  作者:休闲   来源:休闲  查看:  评论:0
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本文为深度编译 ,暗区仅供交流学习 ,杜克大学不代表智子说观点

杜克大学的研究人员 ,运用CRISPR基因编辑技术,究绘在人类基因组的制基“暗区”中 ,发现了一批此前未被识别的因组暗区物资挂(免费)DNA片段。这些神秘的暗区区域 ,负责调控细胞感知并响应其局部环境物理特性的杜克大学机制。

运用CRISPR基因编辑技术

理解这些DNA序列如何影响细胞的新研身份与功能 ,可能为那些涉及组织物理特性改变的究绘疾病(包括纤维化、癌症 、制基中风),因组以及神经退行性疾病、暗区衰老等长期问题 ,杜克大学提供新的新研治疗靶点 。该研究已发表于《科学》(Science)期刊。

细胞周围的局部环境 ,对其功能表现以及在不同组织中的发育特性 ,具有关键的三角洲行动单机破解版作用 。我们已经知道 ,激素、细胞因子等信号 ,乃至药物 ,都能塑造基因的表达。但组织的“硬度”或外部的物理作用力等机械结构,是如何影响细胞功能的 ,至今仍未被完全明晰。

“细胞微环境中的暗区突围云玩入口机械刺激 ,是诸多基础细胞过程的强效调控因子,包括细胞的生长、死亡  、分化和迁移” ,杜克大学生物医学工程系教授、先进基因组技术中心(CAGT)主任查理·格斯巴赫指出,“我们知道这些物理刺激在组织发育 、再生 、衰老以及疾病(如纤维化和肿瘤形成)中起着关键作用,暗区突围单机破解版免登录但其具体的作用机制 ,一直难以被理解 。”

“人类基因组中 ,仅有1%至2%的部分负责编码基因 。其余98%的基因组,显然在塑造细胞特性、本尊科技环境响应及疾病易感性方面发挥着重要作用  ,但直到最近 ,我们才拥有了能够探究这部分‘暗基因组’功能的修狗突围(MOD菜单)工具” ,格斯巴赫的合作者克劳福德教授指出。

为理解细胞感知其机械环境的机制,他们的团队制备了能够模拟不同组织硬度的水凝胶 ,并在这些凝胶上培养细胞。研究人员随后运用测序工具,绘制出“开放染色质”(即可被访问的DNA)的区域图谱,从而确定了在每种硬度的凝胶上,细胞的基因表达与基因组结构所发生的变化。

“在不同的暗区突围护航接单平台凝gel上培养仅20小时后 ,我们就观察到数千个基因的表达水平发生了变化,以及近五万个基因组区域的结构发生了改变” ,杜克大学生物医学工程副教授布伦特·霍夫曼表示,“这凸显了机械微环境对细胞生物学的深远影响 。”

更具挑战性的 ,是确定“暗基因组”中的哪些变化 ,是通过增强特定基因的活性 ,来影响细胞功能的。为此 ,团队运用CRISPR技术 ,系统性地抑制了DNA各个区域的活性,并进而评估其对细胞生长和迁移的影响。

那些因局部环境的物理特性而改变其结构、影响了细胞的生长或迁移、并调控了特定基因表达的区域 ,被研究团队命名为“机械增强子”(mechano-enhancers) ,以体现其调节细胞对环境响应的功能 。

为了进一步解析“机械增强子”的功能及其在疾病中的作用,研究团队证实,在特发性肺纤维化(IPF)这种疾病中,这些“机械增强子”正在调控着与该疾病相关的基因活性 。

“绘制这些‘机械增强子’的分布图,能深化我们对纤维化和癌症等、涉及组织力学特性改变的疾病机制的理解 ,并可能为开发新的药物靶点,或通过工程化手段来改变细胞感知病理性机械环境的方法 ,提供依据”,该研究的博士后研究员布莱恩·科斯格罗夫表示  。

作者信息

米凯拉·马丁内斯(My-kahla Martinez),杜克大学

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