用一束遠紅光“控制”細胞命運
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      用一束遠紅光“控制”細胞命運

      來源:科技日報2018-07-05

        科技日報電(記者 王春)美國時間7月2日(北京時間7月3日),來自華東師范大學生命科學學院、上海市調控生物學重點實驗室,“青年千人”葉海峰研究員課題組在國際權威雜志《美國國家科學院院刊》上發表了最新科研成果。

        研究人員巧妙利用合成生物學、光遺傳學、基因編輯、再生醫學等多學科技術交叉手段,首次開發了遠紅光調控的CRISPR-dCas9內源基因轉錄激活裝置。該成果首次實現利用遠紅光操縱基因組基因的表達調控,建立了遠紅光調控內源基因表達的技術體系。從理論上講,運用該技術,只要一束遠紅光就可以控制干細胞分化成任意一種想要的功能性細胞,比如心臟細胞、神經細胞等。該技術可被廣泛用于精準表觀遺傳調控或重編程,為研究內源基因組基因功能和轉化醫學應用研究提供強有力的技術支持。

        負責研究的葉海峰告訴記者,他們利用合成生物學和光遺傳學的理念,將來自于紅細菌中響應遠紅光的蛋白BphS、鏈球菌中的轉錄因子BldD、釀膿鏈球菌中的dCas9蛋白等經人工設計、拼接、組裝合成遠紅光調控的CRISPR-dCas9內源基因轉錄裝置(簡稱FACE系統)。該研究首次在細胞水平和動物體內實現了利用遠紅光操控基因組內源基因的表達,并成功地將誘導性多功能干細胞“誘導”分化為功能性神經細胞。

        據悉,研究人員利用遠紅光調控這一系統,可以通過精確調控光束實現體內外靶標基因的可逆激活,具有高度時空特異性、強組織穿透力以及無毒副作用等優點。未來,在再生醫學領域,比如對于肌肉萎縮的治療等,也將帶來新的希望。

        研究進一步開拓了光遺傳學工具箱,為哺乳動物細胞基因組的精密時空遺傳調控的基礎理論研究和轉化應用研究奠定了基礎,進一步促進了基于光遺傳學的精準治療和臨床轉化研究。

        該研究工作獲得了國家自然科學基金委、科技部干細胞重大專項、上海市科委、青年千人計劃和華東師范大學人才隊伍啟動經費資助。

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      用一束遠紅光“控制”細胞命運

      2018-07-05 09:24:45 來源: 0 條評論

        科技日報電(記者 王春)美國時間7月2日(北京時間7月3日),來自華東師范大學生命科學學院、上海市調控生物學重點實驗室,“青年千人”葉海峰研究員課題組在國際權威雜志《美國國家科學院院刊》上發表了最新科研成果。

        研究人員巧妙利用合成生物學、光遺傳學、基因編輯、再生醫學等多學科技術交叉手段,首次開發了遠紅光調控的CRISPR-dCas9內源基因轉錄激活裝置。該成果首次實現利用遠紅光操縱基因組基因的表達調控,建立了遠紅光調控內源基因表達的技術體系。從理論上講,運用該技術,只要一束遠紅光就可以控制干細胞分化成任意一種想要的功能性細胞,比如心臟細胞、神經細胞等。該技術可被廣泛用于精準表觀遺傳調控或重編程,為研究內源基因組基因功能和轉化醫學應用研究提供強有力的技術支持。

        負責研究的葉海峰告訴記者,他們利用合成生物學和光遺傳學的理念,將來自于紅細菌中響應遠紅光的蛋白BphS、鏈球菌中的轉錄因子BldD、釀膿鏈球菌中的dCas9蛋白等經人工設計、拼接、組裝合成遠紅光調控的CRISPR-dCas9內源基因轉錄裝置(簡稱FACE系統)。該研究首次在細胞水平和動物體內實現了利用遠紅光操控基因組內源基因的表達,并成功地將誘導性多功能干細胞“誘導”分化為功能性神經細胞。

        據悉,研究人員利用遠紅光調控這一系統,可以通過精確調控光束實現體內外靶標基因的可逆激活,具有高度時空特異性、強組織穿透力以及無毒副作用等優點。未來,在再生醫學領域,比如對于肌肉萎縮的治療等,也將帶來新的希望。

        研究進一步開拓了光遺傳學工具箱,為哺乳動物細胞基因組的精密時空遺傳調控的基礎理論研究和轉化應用研究奠定了基礎,進一步促進了基于光遺傳學的精準治療和臨床轉化研究。

        該研究工作獲得了國家自然科學基金委、科技部干細胞重大專項、上海市科委、青年千人計劃和華東師范大學人才隊伍啟動經費資助。

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