科学家通过修饰干细胞的特性来揭示基因的功能

图中显示的是单倍体小鼠胚胎干细胞中的一套染色体。(Credit: Martin Leeb)

　　近日，来自剑桥大学的研究者通过研究开发了一种快速用于确定基因功能的新型技术，该技术可以改善科学家对很多疾病，比如心脏病、肝脏疾病以及癌症等疾病的发病机制的研究和理解，相关研究刊登于国际杂志Cell Stem Cell上。

　　文中，研究者表示，这项技术是利用拥有一套染色体的干细胞来代替许多拥有两套染色体的细胞来对许多疾病的生化代谢过程进行研究;胚胎干细胞依赖于特殊的基因通路来维持其本质以及未分化的状态，从而使干细胞自身可以自我更新，这种基因回路可以使得干细胞开始向任何类型的细胞分化，但是对于其发生的机制目前并不清楚。

　　这项研究技术可以帮助研究者去深挖那些驱动细胞分化的因子;哺乳动物的细胞都包含有两套染色体，一套来自母亲一套来自父亲，Austin Smith教授表示，我们开发的技术就是通过基因来研究基因，过去科学家们花费了很多精力去研究某一个突变或者基因的功能，如今我们可以加速该过程的研究，但是仍然需要利用基因的方法来研究，因为我们机体的细胞依赖于基因来维持遗传特质。

　　研究者使用未受精的小鼠卵细胞来产生携带有一套染色体的胚胎干细胞，名为单倍体干细胞，这些干细胞和拥有两套染色体的干细胞具有相同的特性，而且可以维持完全相同的发育潜质，可以作为强大的工具来研究哺乳动物发育功能的遗传回路。

　　与此同时研究者使用转座子在许多基因中进行插入突变，在单倍体细胞中这种突变的效应可以立马被看到，因为其并不存在第二个基因拷贝;由于胚胎干细胞可以分化成为任意类型的细胞，因此单倍体细胞可以被用于调查任何类型的细胞，而且突变引发的生化反应可以通过新一代的DNA测序技术迅速追踪到某个基因的变化。

　　最后Leeb博士说道，这项研究中开发的研究工具对于后期研究揭示基因回路非常关键，而且对于理解某些疾病发生的分子机制以及开发合适的靶向疗法也非常重要。