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一种稳定动物细胞中单倍体的方法

近年来,第一批哺乳动物单倍体细胞系的出现引起了科学界的极大期待。尽管它们具有潜力,但这些培养物存在一些使其使用复杂的问题,因为Haploidy不稳定并且可能很快丢失。西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的基因组不稳定小组对这一现象进行了解释,并提出了克服这一现象的方法。

除精子或胚珠外,我们的细胞含有两组染色体,每组染色体一个。然而,具有单组染色体(单倍体)的生物,例如酵母,对于遗传研究非常有用,并且在鉴定关键基因和途径中是至关重要的。Yoshinori Ohsumi的自噬研究,为他赢得了2016年诺贝尔医学奖,以及Leland Hartwell,Timothy Hunt和Paul Nurse在2001年获得同样奖项的细胞周期调控基因的发现,包括Elizabeth Blackburn的研究由于酵母,Carol Greider和Jack Szostak对端粒,端粒酶及其对染色体的保护作用都成为可能。

“由于它只有一组染色体,很容易找到有趣的突变体,因为你所要做的只是改变一个等位基因以产生一种表型,”基因组不稳定组织负责人OscarFernández-Capetillo解释说。研究项目的负责人。“在哺乳动物中,在没有单倍体细胞的情况下,其他方法已用于鉴定关键基因,如干扰RNA,但它们是次优方法。五年前,当白血病患者发现单倍体细胞时,这一切都发生了变化( KBM7和HAP1)以及创造哺乳动物单倍体胚胎干细胞的技术的出现,最初由Anton Wutz开发,“Fernández-Capetillo继续说道。

今天用于进行遗传研究的这些哺乳动物单倍体细胞存在一个问题:培养物在几天内变成二倍体(正常的遗传情况)。这种被称为“二倍化”的现象正是费尔南德斯 - 卡佩蒂洛的研究小组所研究的。他们的研究结果表明,单倍体细胞的丧失是由于它们的生存能力有限,因此它们被培养物中现有的二倍体细胞所取代。

“当你试图分离单倍体细胞时,很难只取一个;你通常将几个细胞分开,所以你总是拖着二倍体。当你培养它们时,你总是观察到单倍体细胞死亡,二倍体细胞成为大多数,“作者解释道。“我们现在知道这是因为单倍体细胞通过p53激活死亡机制,

他们的研究表明,当单倍体细胞在有丝分裂期间试图分离它们的染色体时会出现问题。参与细胞分裂的机器设计用于处理固定量的DNA(46条染色体)。当存在更多(多倍体)或更少(单倍体)时,有丝分裂在染色体分离期间更容易出错并且这激活p53。这就是为什么单倍体细胞培养不能繁殖的原因。通过消除p53,正如本研究所示,单倍体细胞能够存活。

作者总结说:“我们的研究结果应该有助于动物单倍体细胞的使用,使它们可以被更广泛的实验室和技术使用。”目前,该小组正试图发现动物细胞中稳定单倍体的化学形式,并且正在探索能够产生器官甚至仅具有母体染色体组的动物的策略。

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