基因组编辑对人类胚胎的发展揭示了基因的作用重要

研究人员利用基因组编辑技术,揭开一个关键基因的作用在人类胚胎发展的最初几天。基因组编辑这是第一次在人类胚胎用于研究基因的功能,这可以帮助科学家更好地理解生物学的早期发展。

该团队使用基因组编辑技术阻止一个关键基因产生一种叫做OCT4的蛋白质,通常变得活跃的前几天人类胚胎发育。卵子受精后,它将在7天左右,直到形成一个球200左右细胞称为胚泡的。研究发现,人类胚胎需要OCT4正确形成囊胚。

“我们惊讶地发现,这个基因是多么重要对人类胚胎发展,但我们需要继续我们的工作来证实其作用”诺拉·弗朗西斯·克里克研究所的福格蒂博士说,这项研究的第一作者。“其他研究方法,包括研究在老鼠中,建议OCT4之后,更集中的角色,所以我们的结果凸显了需要对人类胚胎研究。”

弗朗西斯·克里克研究所的凯西Niakan博士领导了这项研究,补充道:“一个方法找出一个基因在胚胎发育过程中是不工作时看看会发生什么。现在我们已经证明了一个有效的方法,我们希望其他科学家将用它来发现其他基因的作用。如果我们知道的关键基因,胚胎成功需要开发,我们可以提高体外受精治疗并理解一些怀孕失败的原因。它可能需要许多年才能达到这样的理解,我们的研究只是第一步。”

这项研究发表在自然由弗朗西斯·克里克研究所的科学家们,与同事合作剑桥大学牛津大学维尔康姆基金会桑格研究所、首尔国立大学和Bourn Hall诊所。它主要是由英国医学研究委员会资助,威康和英国癌症研究。bob88体育平台登录

团队花了一年多优化他们的技术使用小鼠胚胎和人类胚胎干细胞在开始工作之前人类胚胎。灭活OCT4,他们使用一个编辑技术称为CRISPR / Cas9改变41人类胚胎的DNA。七天之后,胚胎发育停止,胚胎进行分析。

捐赠的胚胎用于研究夫妻经历了体外受精治疗,剩下冷冻胚胎在存储;绝大多数是由夫妇捐赠完成了他们的家庭,并希望剩余的胚胎用于研究。这项研究是研究许可证和严格的监管下完成从人类受精和胚胎学管理局(HFEA),英国政府的独立监管机构监督不孕治疗和研究。

以及人类胚胎发展,OCT4被认为是重要的干细胞生物学。多能的干细胞可以成为任何其他类型的细胞,它们可以从胚胎或创建派生从成人细胞,如皮肤细胞。人类胚胎干细胞从的一部分发展中有高水平的OCT4胚胎。

“我们已经创建和使用的技术多能干细胞,这无疑是一个不可思议的成就,但是我们仍然不知道这些细胞是如何工作,”詹姆斯·特纳博士解释说,该研究的作者之一弗朗西斯·克里克研究所。“学习更多关于不同的基因使细胞成为并保持多能干细胞将帮助我们生产和使用更可靠。”

保罗爵士护士,弗朗西斯·克里克研究所的主任,说:“这是令人兴奋的和重要的研究。这项研究进行了全面监管和提供新知识的生物过程在第一个五或六天的人类胚胎的健康发展。凯西Niakan和他的同事们提供新的认识基因的一个至关重要的改变当组早期胚胎细胞第一次成为组织和设置不同的发展路径。工作流程的这些胚胎干细胞将干细胞生物学和医学的许多领域的兴趣。”

Kay博士,从Bourn Hall临床研究的合著者,说:“成功的体外受精是至关重要的是依赖文化系统,提供最优的环境健康的胚胎发育。许多胚胎逮捕在文化、植入后或未能继续发展;本研究将大大有助于治疗不孕不育夫妇,通过帮助我们识别是必要的,以确保人类的因素胚胎可以发展成健康的宝宝。”

卢多维奇博士河谷,从维尔康姆基金会桑格研究所研究的合著者,威康——剑桥MRC干细胞研究所,说:“这项研究是理解人类胚胎发育的重要一步。收购这些知识将必须开发新的治疗与发育障碍和还可以帮助理解成人疾病如糖尿病,可能产生在生命的早期阶段。因此,本研究将开辟新领域的机会基本和转化应用。”