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，她的實驗室開發(fā)了一種使用基因編輯系統(tǒng) CRISPR 對小鼠肝臟進行全基因組研究的新方法。
利用這項新技術(shù)，研究人員可以研究小鼠基因組中的每個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)了幾個對肝細(xì)胞存活和增殖很重要的基因，這些基因以前在實驗室培養(yǎng)皿中生長的細(xì)胞研究中沒有發(fā)現(xiàn)。
“如果我們真的想了解哺乳動物的生理學(xué)和疾病，我們應(yīng)該盡可能在活的有機體中研究這些過程，因為這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，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研究細(xì)胞分裂的一個方面，稱為染色體分離。在這項研究中，她觀察到在肝臟中分裂的細(xì)胞與在實驗室培養(yǎng)皿中分裂的肝細(xì)胞表現(xiàn)不同。
“我從這項研究中了解到，細(xì)胞分裂等細(xì)胞內(nèi)在的東西，我們長期以來認(rèn)為獨立于細(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。“當(dāng)我們研究培養(yǎng)細(xì)胞時，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)胞中敲除每個細(xì)胞的一個基因。
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