能力驅動體壁, 或充分地被區分的, 人類細胞回到一個pluripotent 或"乾細胞" 狀態會克服許多重大科學和社會挑戰對對胚胎被派生的乾細胞的用途和會幫助體會再生醫學承諾。最近研究以滑鼠和人類細胞顯示出, 這樣轉換("重編程式") 是可能的, 雖然當前進程無結果和, 當這有效, 很難懂。但現在, 由於強有力的新建綜合genomic 工具的申請, 一個交叉紀律研究小組從哈佛大學, Whitehead 學院, 和麻省理工學院和哈佛寬廣的學院揭露了關於強調直接重編程式的進程的分子更改的重大新建資訊。他們的研究結果被發布聯機在日記帳本質。

"我們曾經一個genomic 途徑辨認關鍵阻礙對重編程式的進程和瞭解為什麼多數電池不重編程式," 說亞歷山大・Meissner, 助理教授在乾細胞和寬廣的學院的再生生物和關聯成員的哈佛大學的部門, 帶領多協會工作成績。"當前, 重編程式要求傳染體細胞與設計的病毒。這個途徑也許是不合適的為生成可能被使用在再生醫學的乾細胞。我們的工作提供也許最後導致一個被提煉的途徑的重要洞察。"

以前的工作顯示出, 四個副本系數- 蛋白質中間是否他們的目標基因被關閉或- 能驅動充分地被區分的電池, 譬如皮膚或血細胞, 入詞根cell-like 狀態, 以導致的pluripotent 詞根(iPS) 電池著名。編譯這知識, 研究員成功審查了和不成功地重編程式電池更好瞭解複雜進程。

"有趣的是, 多數電池回應看來是正常` 失敗保險櫃' 結構的" 起動, 認為Tarjei Mikkelsen, 一名研究生在本質紙的寬廣的學院和第一個作者。"改進重編程式的進程的低效率將要求徊避這些結構沒有永久性禁用他們。"

研究員曾經下一代程式化的技術生成控制的染色體寬映射外成修改- 怎麼DNA 被包裝和被獲取在- 和集成這個途徑以基因表達描出監控的電池之內怎麼電池更改在重編程式的進程期間。他們的關鍵研究結果有:

1. 充分地被重編程式的電池, 或醒目相似, 雖然不一定相同, 與胚胎乾細胞的iPS 電池, 展示基因表達和外成修改。
2. 逃脫他們的首字母故障自動保險的結構的電池可能仍然成為` 被困住' 在部分被重編程式的狀態。
3. 由辨認在這些部分被重編程式的電池外成映射和表達式配置文件上的典型差額, 研究員被設計的處理使用是充足驅動他們到一個充分地被重編程式的狀態的化學製品或核糖核酸干涉(RNAi) 。
4. 這些處理的當中一個, 介入化學療法的5-azacytidine, 能改進重編程式的進程的綜合效率由幾百百分比。

"關鍵預付款促進這個工作是部分被重編程式的電池的隔離," 前述共同執筆者Jacob 漢納, 一個博士後在Whitehead 學院, 最近帶領二項其它獨立重編程式的研究。"我們期待, 部分被編程的電池的進一步描述特性, 與對其它小分子的發現和用途一起, 將使蜂窩電話重編程式更加高效率和最終安全用於再生醫學。"

劍橋, 質量。(2008 4月18 日) - 研究員的小組展示了那充分地成熟, 被區分的B 電池可能被重編程式對胚胎詞根電池像狀態, 沒有對蛋的用途根據研究被發布在電池的4月18 日問題。

在早先研究, 導致的pluripotent 詞根(IPS) 電池被創建了從成纖維細胞, 特定類型也許區分入其它類型皮膚細胞的皮膚細胞。由於沒有方式告訴如果成纖維細胞充分地被區分了, 電池被使用在更加早期的實驗也許被區分了和因此更加容易轉換成胚胎詞根電池像IPS 電池狀態。

B 電池是可能束縛對特定抗原, 譬如蛋白質從細菌, 病毒或微生物的免疫細胞。不同於成纖維細胞, 成熟B 電池有他們的DNA 的一特定部份被刪去作為一個最終成熟性步驟。"DNA 那個片斷一次被刪去, 它無法回來," 第一個作者說Jacob 漢納, 在本文和一個博士後在Whitehead 成員Rudolf Jaenisch 的實驗室。"檢查染色體給我們一個方式確定收效的IPS 電池不是從發育未全的電池。"

漢納和他的同事開始了實驗由生成IPS 電池從發育未全的B 電池。相似與進程□去□常創建IPS 電池從成纖維細胞電池, 漢納成功重編了程式發育未全的B 電池入IPS 電池由使用retroviruses 調用四個基因(Oct4 、Sox2 、c-Myc 和Klf4) 入電池的DNA 。

但是, 一個額外系數, CCAAT/enhancer 束縛蛋白質-? (C/EBP?), 是需要的輕推成熟B 電池被重編程式當IPS 電池。

像IPS 電池從更加早期的成纖維細胞研究, IPS 電池從成熟和發育未全的B 電池能被使用創建滑鼠。滑鼠增長從被重編程式的成熟B 電池像成熟B 電池錯過他們的DNA 的同樣部份, 顯示出, 漢納和他的同事成功重編了程式充分地被區分的電池。

除展示重編程式的力量之外, 這個工作提供強有力的新建滑鼠設計承諾為自動免疫的疾病譬如多發性硬化症和第一類型糖尿病, 在裡機體攻擊某些類型其自己的電池。例如, 成熟B 或T 電池特定為神經細胞叫做glia 能被重編程式對IPS 電池和然後被使用創建滑鼠以被奘填只攻擊glia 電池的一個整個免疫系統, 因此創建一個滑鼠設計為學習多發性硬化症。

最終, 研究員能學習疾病由跟隨一個相似的進程以人類細胞, 預言Jaenisch, 並且是生物教授在麻省理工學院。"原則上, 這將允許您調用一種複雜基因人的疾病入陪替式培養皿, 和學習它," 他說。"能是第一步分析疾病和定義療法。"

參考:

電池, 2008 年4月18 日134(2) 。“Direct 重編程式終端被區分的成熟B 淋巴細胞對pluripotency”

Jacob 漢納(1), Styliani Markoulaki (1), 帕特里克・Schorderet (1), Caroline 鬍子(1), Bryce W. Carey (1), Marius Wernig (1), Menno P. Creyghton (1), Eveline J. Steine (1), (1), 約翰・P. Cassady (1), 克里斯托弗・J. Lengner (1), Jessica A. Dausman (1), Rudolf Jaenisch (1,2)

1 。Whitehead 學院為生物醫學的研究, 劍橋, 麻省02142 美國

2 。生物, 麻省理工學院, 劍橋, 麻省的部門02142 美國