麻省理工學(xué)院生物學(xué)助理教授克里斯汀·諾斯 (Kristin Knouse) 想要了解肝臟如何實(shí)現(xiàn)這種再生，希望了解如何誘導(dǎo)其他器官做同樣的事情。為此，她的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了一種使用基因編輯系統(tǒng) CRISPR 對(duì)小鼠肝臟進(jìn)行全基因組研究的新方法。
利用這項(xiàng)新技術(shù)，研究人員可以研究小鼠基因組中的每個(gè)基因如何影響特定的疾病或行為。在一篇描述該技術(shù)的論文中，研究人員發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)對(duì)肝細(xì)胞存活和增殖很重要的基因，這些基因以前在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中生長(zhǎng)的細(xì)胞研究中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。
“如果我們真的想了解哺乳動(dòng)物的生理學(xué)和疾病，我們應(yīng)該盡可能在活的有機(jī)體中研究這些過(guò)程，因?yàn)檫@是我們可以在最原始的環(huán)境中研究生物學(xué)的地方，”Knouse 說(shuō)，他也是麻省理工學(xué)院科赫研究所的成員綜合癌癥研究所。
Knouse 是這篇新論文的高級(jí)作者，該論文今天發(fā)表在Cell Genomics上。懷特黑德研究所功能基因組學(xué)平臺(tái)主任 Heather Keys 是該研究的合著者。
作為麻省理工學(xué)院的研究生，Knouse 使用再生肝組織作為模型來(lái)研究細(xì)胞分裂的一個(gè)方面，稱為染色體分離。在這項(xiàng)研究中，她觀察到在肝臟中分裂的細(xì)胞與在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中分裂的肝細(xì)胞表現(xiàn)不同。
“我從這項(xiàng)研究中了解到，細(xì)胞分裂等細(xì)胞內(nèi)在的東西，我們長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)為獨(dú)立于細(xì)胞外任何事物的東西，顯然受到細(xì)胞外環(huán)境的影響，”她說(shuō)。“當(dāng)我們研究培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)，我們失去了細(xì)胞外環(huán)境的影響。”
然而，許多類型的研究，包括使用 CRISPR 等技術(shù)的全基因組篩選，更難以在整個(gè)生物體的規(guī)模上部署。CRISPR 基因編輯系統(tǒng)由一種稱為 Cas9 的酶組成，它在給定位置切割 DNA，由一條稱為向?qū)?RNA 的 RNA 指導(dǎo)。這使得研究人員能夠在大量細(xì)胞中敲除每個(gè)細(xì)胞的一個(gè)基因。
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