We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Sukūrus žmogaus ir graužikų hibridus, žmogaus chromosomų kiekį hibride galima sumažinti švitinant. Kodėl ir kaip tiksliai atliekamas šis švitinimo etapas?
Žmogaus ląstelės apšvitinamos rentgeno spinduliais (kad suskaldytų DNR), o po to suliejamos su graužikų ląstelėmis. Tai naudinga kartografuojant, nes labiau tikėtina, kad glaudžiai susiję žymenys atsiras tame pačiame hibride: mažesnė tikimybė, kad spinduliuotės sukeltos žymenys nutrūks, nes jie yra arti vienas kito.
Kibridų gamybos procesas | Biotechnologija
Šiame straipsnyje aptarsime kibridų gamybos procesą.
Tai citoplazminiai hibridai. Kibriduose vieno iš tėvų branduolys ir abiejų tėvų citoplazma sudaro citoplazminius hibridus. Tiksliau tariant, kibridai gali būti sukurti suliejant protoplastą, gautą iš vieno iš pirminių augalų, su kitų augalų protoplastais be branduolių.
Kibridai taip pat gali būti gaunami įvairiais kitais būdais, pavyzdžiui, cheminiu protoplasto apdorojimu, siekiant sukelti metabolinę inaktyvaciją arba vieno iš pirminių protoplastų tipų rentgeno arba gama apšvitinimą, dėl kurio protoplastas inaktyvuojamas arba nesiskirsto.
Percoll gradiento technika plačiai naudojama gaminant protoplastus be branduolių, centrifuguojant dideliu greičiu iki 35 000 × g 50–90 min., naudojant perkolo (10–40%) tankio gradientą.
Tada izoliuotas protoplastas be branduolio naudojamas susiliejimui su kitu protoplastu, kad būtų sukurti kibridai (10.3 pav.). Kitu būdu, kai protoplastai yra susilieję, jų branduolys gali susilieti, kad susidarytų tikras hibridas arba likti atskirai be susiliejimo. Jei vienas iš branduolių pašalinamas, o kitas lieka mišrioje citoplazmoje, gaunamas produktas yra kibridas.
Kibridai gali būti naudojami vyriško sterilumo (per mitochondrijų genomą) arba herbi&shicidų atsparumo (per chloroplastų genomą) požymius per citoplazminį paveldimą procesą perduoti.
Pavyzdžiui, citoplazmos vyriškas sterilumas (cms) buvo sėkmingai perkeltas iš N. tobaccum į N. sylvestris ir iš N. campestris į Brassica napus. Panašiai nuo Lycopersicum esculentum iki Solarium acaule po protoplastų suliejimo.
ORIGINALUS TYRIMŲ straipsnis
Timothy A. Wiles 1 , Anita Hohenstein 1,2, Laurie G. Landry 3 , Mylinh Dang 1, Rogeris Powellas 1, Perrin Guyer 4, Eddie A. James 4, Maki Nakayama 2,3, Kathryn Haskins 2, Tomas Delongas 1 ir Rocky L. Baker 2*- 1 Farmacijos mokslų katedra, Kolorado universiteto Skagso farmacijos ir farmacijos mokslų mokykla, Aurora, CO, Jungtinės Amerikos Valstijos
- 2 Kolorado universiteto medicinos mokyklos imunologijos ir mikrobiologijos skyrius, Aurora, CO, JAV
- 3 Barbara Davis vaikų diabeto centras, Kolorado universiteto medicinos mokykla, Aurora, CO, Jungtinės Amerikos Valstijos
- 4 Transliacinių tyrimų departamentas, Benaroya tyrimų institutas, Virdžinija Mason, Sietlas, Vašingtonas, JAV
Hibridiniai insulino peptidai (HIP), kuriuos sudaro insulino fragmentai, sujungti su kitais peptidais iš β ląstelių sekrecinių granulių baltymų, yra CD4 T ląstelių autoantigenai sergant 1 tipo cukriniu diabetu (T1D). Mes išsamiai ištyrėme HIP ir HIP reaktyvias CD4 T ląsteles, atsižvelgdami į nenutukusių diabetinių (NOD) pelių autoimuninio diabeto modelį, ir parodėme, kad CD4 T ląstelės, būdingos HIP, yra pagrindiniai ligos patogenezės veiksniai. Be to, žmogaus kontekste HIP reaktyvių CD4 T ląstelių galima rasti T1D pacientų salelėse ir periferiniame kraujyje. Čia mes atlikome nuodugnų CD4 T ląstelių atsako į C-peptidą / C-peptidą HIP (HIP11) apibūdinimą žmogaus T1D. Mes nustatėme TCR, išreikštą anksčiau praneštu HIP11 reaktyviu CD4 T ląstelių klonu E2, kuris buvo išskirtas iš T1D paciento periferinio kraujo, ir nustatėme, kad jis atpažįsta HIP11 HLA-DQ2 kontekste. Mes taip pat nustatėme specifinį HIP11 TCR tiesiai T1D donoro salelėse ir parodėme, kad šis TCR atpažįsta skirtingą minimalų HIP11 epitopą, pateiktą HLA-DQ8. Sukūrėme ir išbandėme HLA-DQ2 tetramerą su HIP11, kuris leis tiesiogiai ex vivo CD4 T ląstelių atsako į HIP11 tyrimas žmonėms ir kontroliniams asmenims. Naudodami masės spektrometrinę analizę patvirtinome, kad HIP11 yra žmogaus salelėse. Šis darbas yra svarbus žingsnis apibūdinant CD4 T ląstelių atsako į HIP vaidmenį žmogaus T1D.
Įvadas
Vystantis vėžio biologijos sričiai, vis daugiau darbų sustiprino svarbų kamieninių ląstelių vaidmenį vėžyje. Dėl seniai pastebėtų embriono vystymosi ir onkogenezės panašumų vėžys dažnai laikomas nereguliuojamo vystymosi liga (Ma ir kt., 2010 Reya ir kt., 2001). Kamieninėms ir vėžinėms ląstelėms būdingas bruožas yra ląstelių plastiškumas ir gebėjimas pereiti ir priimti alternatyvius ląstelių likimus, reaguojant į aplinkos signalus ir stresorius (Thong ir kt., 2019). Plastiškumas yra labai svarbus kamieninėms ląstelėms embriono vystymosi metu, pavyzdžiui, gastruliacijos metu, kai epiblastų ląstelės pereina iš epitelio į mezenchiminį (EMT), kad susidarytų mezoderma, dėl kurios susidaro mezenchimas (Kalluri ir Weinberg, 2009). Suaugusiųjų kamieninėse ląstelėse plastiškumas vaidina svarbų vaidmenį homeostazėje ir žaizdų atstatyme. Tai rodo suaugusiųjų audinių kamieninės ląstelės kepenyse ir žarnyno epitelyje, kurios, kaip įrodyta, nediferencijuoja arba netgi trans-diferencijuoti į skirtingos linijos ląstelių tipus, kad pakeistų pažeistas ląsteles (Merrell ir Stanger, 2016). Vėžinėms ląstelėms epitelio kilmės navikuose EMT plastiškumas ir jo atvirkštinis MET yra labai svarbūs, kad pirminiai navikai galėtų perimti mezenchimines charakteristikas, kad galėtų išplisti, metastazuoti ir pakartotinai epitelizuotis metastazavusioje vietoje (Tam ir Weinberg, 2013). .
Dabar atsirandantys įrodymai rodo, kad šie perėjimai vyksta išilgai kontinuumo, o ne kaip atskiri jungikliai ląstelės būsenoje. Mes ir kiti nustatėme pereinančias hibridines ląsteles, turinčias fenotipinius kelių ląstelių būsenų (epitelinių / mezenchiminių ir luminalinių / bazinių) žymenis tiek normaliame, tiek kancerogeniniame krūties audinyje (Grosse-Wilde ir kt., 2015 Jolly ir kt., 2015 Colacino ir kt. al., 2018). Šias ląstelių būsenas apibrėžia žinomų žymenų genų, pavyzdžiui, epitelio žymenų, bendra ekspresija. EPCAM ir mezenchiminis žymeklis VIM, arba šviesos žymeklis KRT18 ir bazinis/mioepitelinis žymeklis KRT14. Be to, naujausi įrodymai rodo, kad šios hibridinės ląstelės egzistuoja metastabiliose būsenose, o ne tik kaip trumpalaikiai hibridai (Jolly ir kt., 2016). Šios hibridinės populiacijos yra ypač įdomios dėl jų vaidmens skatinant naviko atsiradimą, metastazes ir krūties vėžio agresyvumą (Jolly ir kt., 2015). Yra ribotas skaičius tyrimų, kuriuose buvo stebimos šios hibridinės populiacijos normalioje krūtinėje, ir dėl mažų nustatytų hibridinių ląstelių proporcijų jas sunku apibūdinti.
Šiame tyrime mes integruojame kelis vienos ląstelės RNR sekos duomenų rinkinius iš žmogaus ir pelės, kad apibūdintume normalios pieno liaukos (NM) ląstelių būsenos pasiskirstymą per visą gyvenimą, taip pat po to, kai jis buvo sutrikdytas į praturtintą kamieninę ląstelę. valstybė seka in vitro kultūrą naudojant sąlyginio perprogramavimo (CR) metodą (Liu ir kt., 2017). Atlikdami kombinuotą vienos ląstelės RNR-seq duomenų analizę su masine žmogaus krūties vėžio transkriptomika iš vėžio genomo atlaso (TCGA), mes tiriame pieno liaukų kamieninių ląstelių populiacijas ir hibridinių ląstelių būsenas, išsiaiškindami šių ląstelių vaidmenį pieno liaukų vystyme ir vėžyje.
Kaip ir kodėl ląstelės apšvitinamos žmogaus ir graužikų hibridinių ląstelių biologijoje? – Biologija
Chimie Moléculaire de l'Université de Bourgogne, ICMUB CNRS UMR 6302, UBFC Dijon, Prancūzija
El. paštas: [email protected]
b Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale, IPBS, Université de Toulouse, CNRS, UPS, Tulūza, Prancūzija
c Équipe Labellisée la Ligue Contre le Cancer 2018, Tulūza, Prancūzija
El. paštas: [email protected]
Abstraktus
DNR pažeidimas yra dabartinė ir veiksminga kovos su vėžio ląstelių dauginimu strategija. Egzistuoja daugybė DNR pažeidimų neutralizavimo mechanizmų, kurie bendrai vadinami DNR pažeidimo atsaku (DDR) ir kurie vėžio ląstelėse dažniausiai yra nereguliuojami. Norint optimizuoti chemoterapinį DNR taikymą, reikia tiksliai žinoti šiuos mechanizmus. Nauji DDR tyrimai atskleidė daug žadančių terapinių taikinių, baltymų ir nukleino rūgščių, ypač pritaikytų. per metodas, vadinamas kombinuota terapija arba kombinaciniu sintetiniu mirtingumu. Šioje apžvalgoje apibendriname kertinius atradimus, dėl kurių DNR buvo laikoma priešvėžiniu taikiniu, ir manipuliavimą DDR keliais kaip vertingą priešvėžinę strategiją. Išsamiai aprašome DDR signalizacijos ir taisymo būdus, suaktyvintus reaguojant į DNR pažeidimus. Tada apibendriname dabartinį supratimą apie ne B DNR raukšles, tokias kaip G-kvadrupleksai ir DNR jungtys, kada jie susidaro ir kodėl jie gali pasiūlyti konkretesnį terapinį tikslą, palyginti su kanonine B-DNR. Galiausiai, mes sujungiame šias temas, kad pavaizduotų naują ir daug žadančią chemoterapinę strategiją, kuri sujungia padidinto specifiškumo DNR žalojančius ir DDR nukreipimo agentus. Taigi šioje apžvalgoje pabrėžiama, kaip cheminė biologija padarė didelę mokslo pažangą dėl ryžtingų daugiadisciplininių mokslinių tyrimų pastangų, jungiančių molekulinę ir ląstelių biologiją, chemiją ir biofiziką. Siekiame skaitytojui, kuris nėra specialistas, suteikti vartus į šią įdomią sritį, o specialistams – naują požiūrį į naujausius pasiektus rezultatus ir sukurtas strategijas.
Pelės kamieninių ląstelių biologijos pasaulyje
Embrionų gebėjimas įvairinti ir kai kurių suaugusiųjų audinių gebėjimas atsinaujinti visą gyvenimą yra tiesiogiai priskiriamas kamieninėms ląstelėms. Šios ląstelės gali savaime atsinaujinti, tai yra, dalytis ir kurti papildomas kamienines ląsteles, ir diferencijuotis pagal tam tikrą liniją. Pluripotentinių embrioninių kamieninių ląstelių diferenciacija pagal specifines ląstelių linijas buvo naudojama siekiant suprasti audinių vystymosi molekulinius mechanizmus. Dažnai begalinis embrioninių kamieninių ląstelių gebėjimas generuoti diferencijuotus ląstelių tipus kamienines ląsteles jungia tarp vystymosi biologų, kurie žavisi šių ląstelių savybėmis, ir gydytojų, kurie jaudinasi dėl perspektyvų atnešti kamienines ląsteles. suolo prie lovos gydyti degeneracinius sutrikimus ir sužalojimus, kurių šiuo metu nėra. Čia pabrėžiame pelių svarbą kamieninių ląstelių biologijoje ir priartinant pasaulį vienu žingsniu, kad šios ląstelės būtų įgyvendintos šiuolaikinėje medicinoje.
Išvados
Savo hibridiniame modelyje mes sėkmingai sujungėme du papildomus kamieninių ląstelių organizavimo ir granulopoezės modelius, pakeisdami buvusį kamieninių ląstelių skyrių ir atitinkamus reglamentus. Hibridiniame modelyje yra naujas abiejų derinys, išsamus kamieninių ląstelių vaizdavimas ir vėlesnių granulopoezės ląstelių etapų aprašymas, įskaitant augimo faktoriaus signalizacijos poveikį. Visų pirma, jo kamieninių ląstelių būsenų vaizdavimas leidžia modeliuoti nuo ląstelių ciklo priklausomą chemoterapijos citotoksinį poveikį. Keletas kokybinių ir kiekybinių hibridinio modelio modeliavimų atskleidė labai skirtingą buvusio ir naujojo kamieninių ląstelių modelio elgesį. Nepaisant to, kiekybinis hibridinio modelio taikymas keturiems į CHOP panašiems chemoterapijos režimams parodė, kad hibridinis modelis vienodai gerai paaiškina kliniškai pastebėtą leukocitų skaičiaus dinamiką. Modelio patvirtinimui reikės išsamesnių eksperimentinių duomenų apie žmogaus HSC.
Šis naujas derinys atveria kelią dar neišspręstų scenarijų, tokių kaip didelės dozės chemoterapija, radioterapija ir ligota hematopoezė, studijoms. Tai yra dar vienas žingsnis link visapusiško hematopoezės modelio, apimančio kamieninių ląstelių reguliavimo, linijos įsipareigojimo, kaulų čiulpų ląstelių populiacijų, augimo faktorių ir chemoterapijos veiksmų modelius.
ĮVADAS
Normalios žmogaus somatinės ląstelės kultūroje turi ribotą replikacinį gyvenimą. Po riboto skaičiaus ląstelių dalijimosi ląstelės galiausiai pereina į replikacinio senėjimo būseną, kurios metu jos negrįžtamai sustabdo augimą (Tominaga ir kt., 2002). Nors DNR pažeidimo kaupimasis (Sedelnikova ir kt., 2004), atsakas į oksidacinį stresą (Campisi, 2001) ir telomerų reguliavimas (Harrington ir Robinson, 2002) dalyvauja šiame ląstelių senėjimo procese, dabartinis supratimas apie žmogaus ląstelių senėjimo molekulines detales ir galimą jo indėlį į in vivo organizmą. žmonių senėjimas vis dar nebaigtas. Darant prielaidą, kad evoliuciškai konservuotas senėjimo mechanizmas (Tissenbaum ir Guarente, 2002), žmogaus baltymų, panašių į baltymus, kontroliuojančius senėjimą modeliiniuose organizmuose, tyrimas turėtų būti daug žadantis metodas.
Tylusis informacijos reguliatorius 2 (Sir2) yra nuo NAD + priklausoma baltymo deacetilazė (Imai ir kt., 2000), kuris kontroliuoja žemesnių eukariotų, tokių kaip Saccharomyces cerevisiae ir Caenorhabditis elegantiškas (Kaeberleinas ir kt., 1999 Tissenbaum ir Guarente, 2001). Sir2 aktyvumo padidėjimas pailgina šių organizmų gyvenimo trukmę. Į S. cerevisiae, Sir2 prailgina replikacinį gyvenimą, slopindamas ekstrachromosominių ribosomų DNR apskritimų susidarymą branduoliuose (Kaeberlein). ir kt., 1999). Sir2 baltymas taip pat vaidina lemiamą vaidmenį nutildant heterochromatinius genus, reguliuodamas histonų modifikacijas telomeruose, ribosomų DNR klasteriuose ir poravimosi tipo lokusuose (Lustig, 1998). Sir2 aktyvumo NAD + priklausomybė rodo, kad gyvenimo trukmės kontrolė yra labai susijusi su medžiagų apykaitos būkle. Kalorijų apribojimas ne tik veikia medžiagų apykaitos procesus, bet ir pailgina daugelio organizmų – nuo mielių iki žinduolių – gyvenimo trukmę (Heilbronn ir Ravussin, 2003 Hurting). ir kt., 2003). Insulino / IGF-I signalizacijos kelias, senėjimo poveikio tarpininkas ribojant kalorijas (Barbieri ir kt., 2003), buvo susietas su žinduolių Sir2 homologo išraiška (Cohen ir kt., 2004). Taigi gali būti, kad Sir2 sukeltas senėjimo reguliavimas yra išsaugotas aukštesniuose organizmuose, įskaitant žmones.
Žmonės turi septynis sirtuinų šeimos baltymus (SIRT1–7), kurie dalijasi kataliziniu domenu su Sir2 (Blander ir Guarente, 2004 North ir Verdin, 2004). SIRT1 yra branduolinis baltymas, turintis didžiausią seką, panašus į Sir2, ir su mielėmis Sir2 susijęs baltymas Hst1 (Frye, 2000). SIRT1 gali moduliuoti ląstelių atsaką į stresą ir išgyvenimą reguliuodamas p53 (Luo ir kt., 2001 Vaziri ir kt., 2001 Langley ir kt., 2002), NF-κB signalizacija (Yeung ir kt., 2004) ir FOXO transkripcijos faktoriai (Brunet ir kt., 2004 Motta ir kt., 2004). SIRT1 funkcijos tyrimai (Fulco ir kt., 2003 Takata ir Ishikawa, 2003) ir Sirt1 išmuštos pelės (Cheng ir kt., 2003 m. McBurney ir kt., 2003b) siūlo jo vaidmenį žinduolių vystymuisi ir diferenciacijai. SIRT2 yra citoplazminis baltymas, kuris deacetilina α-tubuliną (North ir kt., 2003). SIRT3 yra lokalizuotas mitochondrijose ir suaktyvinamas proteolitiniu apdorojimu N-gale (Onyango ir kt., 2002 Schwer ir kt., 2002). Nepaisant šių duomenų apie SIRT1, SIRT2 ir SIRT3, nežinoma, ar jie reguliuoja žmogaus ląstelių replikacinę gyvavimo trukmę. Duomenų apie kitų keturių SIRT baltymų (SIRT4, 5, 6 ir 7) biologines funkcijas ar lokalizaciją ląstelėse nėra. Norint suprasti galimą Sir2 homologų vaidmenį žmogaus senėjimui, svarbus žingsnis yra sistemingas visų septynių žmogaus SIRT baltymų tyrimas. Šiame tyrime mes tiriame visus septynis SIRT baltymus dėl jų lokalizacijos ląstelėse, ekspresijos profilių, baltymų deacetilinimo aktyvumo ir poveikio žmogaus ląstelių gyvenimo trukmei. Mūsų išvados su normaliomis žmogaus ląstelėmis suteikia esminį duomenų rinkinį, leidžiantį išsiaiškinti žmogaus SIRT baltymų fiziologines funkcijas.
Crossway A, Oakes JV, Irvine JM, Ward B, Knauf VC, Shewmaker CK (1986) Svetimos DNR integracija po tabako mezofilo protoplastų mikroinjekcijų. Mol Gen Genet 202:179-185
Deshayes A, Herrera-Estrella L, Caboche M (1985) Liposomų sukelta tabako mezofilo protoplastų transformacija Escherichia coli plazmidė. EMBO J 4:2731–2737
Dudits D, Fejer O, Hadlaczky G, Koncz C, Lazar GB, Horvath G (1980) Tarpgenerinis genų perdavimas tarpininkaujant augalų protoplastų sintezei. Mol Gen Genet 179:283-288
Evans HJ (1974) Jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis žinduolių chromosomoms. In: German J (red) Chromosomas and cancer. Wiley, Niujorkas, p. 191–207
Flavell RB, O'Dell M, Hutchinson J (1981) Nukleotidų sekos organizavimas augalų chromosomose ir sekos translokacijos evoliucijos metu įrodymai. Cold Spring Harbor Symp Quant Biol 45:501–508
Galun E, Aviv D (1986) Organelių perkėlimas. In: Weissbach A, Wessbach H (eds) Augalų molekulinė biologija. Methods in Enzymology, tomas 118. Academic Press, Orlando (JAV), p. 595–611
Gebhardt C, Schnebli V, King PJ (1981) Biocheminių mutantų išskyrimas naudojant haploidinius mezofilo protoplastus Hyoscyamus gleivės. II. Auksotrofiniai ir temperatūrai jautrūs klonai. Planta 153:81–89
Gleba YY, Piven NM, Komarnitsky IK, Sytnik KM (1984) Somatinės hibridizacijos proceso perdavimo genetika Nikotianoje. 1. Hibridai ir kibridai tarp reagentų iš klonuotų protoplastų sintezės produktų. Theor Appl Genet 69:121–128
Glimelius K, Erikson T, Grafe R, Müller AJ (1978) Nitratų reduktazės stokojančių mutantų somatinė hibridizacija Nicotiana tabacum protoplastų sintezės būdu. Phisiol Plant 44:273–277
Gupta PP, Gupta M, Schieder O (1982) Nitratų reduktazės defekto korekcija auksotrofinėse augalų ląstelėse per protoplastų sukeltą tarpgenerinį genų perdavimą. Mol Gen Genet 188:378-383
Gupta PP, Schieder O, Gupta M (1984) Tarpgenerinis branduolinių genų perdavimas tarp somatiškai ir lytiškai nesuderinamų augalų per asimetrinį protoplastų susiliejimą. Mol Gen Genet 197:30–35
Harms CT (1983) Somatinė hibridizacija protoplastų sintezės būdu. In: Potrykus I, Harms CT, Hinnen A, Hütter R, King PJ, Shillito RD (eds) Proc 6th Int Protoplast Symp, p. 69–84
Mendl RR, Alikulov ZA, Lvov NP, Müller AJ (1981) Molibdeno kofaktoriaus buvimas nitratų reduktazės stokojančių mutantinių ląstelių linijoje Nicotiana tabacum. Mol Gen Genet 181:395-399
Mouras A, Saul MW, Essad S, Potrykus I (1987) Mažos kopijos chimerinio atsparumo geno, įvesto į augalus tiesioginio genų perdavimo būdu, lokalizavimas in situ hibridizuojant. Mol Gen Genet 207:204–209
Müller A, Grafe R (1978) Ląstelių linijos išskyrimas ir apibūdinimas Nicotiana tabacum trūksta nitratų reduktazės. Mol Gen Genet 161:67–76
Murray MG, Thompson WF (1980) Greitas didelės molekulinės masės augalų DNR išskyrimas. Nucleic Acids Res. 8:4321–4325
Paszkowski J, Shillito RD, Saul M, Mandak V, Hohn T, Hohn B, Potrykus I (1984) Tiesioginis genų perdavimas augalams. EMBO J 13:2717–2722
Pelletier G, Primard C, Vedel F, Chetrit P, Remy R, Rousselle P, Renard M (1983) Intergenerinė citoplazminė hibridizacija Cruciferae suliejant protoplastus. Mol Gen Genet 191:244-250
Potrykus I, Harms CT, Lörz H (1979) Kalio susidarymas iš kukurūzų ląstelių kultūros protoplastų (Zea Mays L.). Theor Appl Genet 54:209–214
Reich TJ, Iyer VN, Miki BL (1986) Veiksminga liucernos protoplastų transformacija naudojant Ti plazmidžių intranuklearinę mikroinjekciją. Bio/Technologija 4:1001–1004
Rigby PWJ, Diekmann M, Rhodes C, Berg P (1977) Dezoksiribonukleino rūgšties žymėjimas dideliu specifiniu aktyvumu in vitro naudojant slapyvardį transliuojant DNR polimeraze I. J Mol Biol 113:237
Rodgers A (1979) Mažų žmogaus DNR kiekių aptikimas žmogaus ir graužikų hibriduose. J Cell Sci 38:391-403
Sala C, Biasin MG, Morandi C, Nielsen E, Parisi B, Sala F (1985) Ląstelių hibridų pasirinkimas ir branduolinės DNR analizė Daucus carota ir Oryza sativa. J Plant Physiol 118:409-419
Saul MW, Potrykus I (1984) Specifinė pasikartojanti DNR, naudojama tarprūšiniams somatiniams hibridams identifikuoti. Plant Cell Rep 3:65–67
Van Montagu M, Schell J (1982) The Ti plasmids of Agrobacterium. Curr Top Microbiol Immunol 96:237-254
Kamieninės ląstelės ir besivystanti ląstelių tapatumo samprata
Kamieninės ląstelės yra tik viena klasė iš daugybės organizmo ląstelių tipų. Kamieninės ląstelės, galinčios atsinaujinti ir diferencijuotis, atlieka esminį vaidmenį įvairiuose vystymosi etapuose. Ankstyvajame embrione pluripotentinės kamieninės ląstelės yra visų audinių pirmtakai, o vėliau vystantis, iš audinių ribotų kamieninių ląstelių atsiranda labai specializuotų funkcijų turinčios ląstelės. Kaip geriausiai suprantama kraujyje, odoje ir žarnyne, kamieninės ląstelės yra sėklos, palaikančios audinių homeostazę ir regeneraciją, o kituose audiniuose, tokiuose kaip raumenys, kepenys, inkstai ir plaučiai, įvairios kamieninės arba progenitorinės ląstelės atlieka pagrindinį vaidmenį audinių atstatymo ir atsako procese. į sužalojimą. Čia pateiksiu trumpą perspektyvą apie besivystančią ląstelių tapatumo sampratą ir tai, kaip perprogramavimas ir transkripcijos faktoriaus sukeltas vieno tipo ląstelių pavertimas kitu iš esmės pakeitė mūsų prielaidas apie ląstelių tapatumo stabilumą, o tai turėjo didelių ilgalaikių pasekmių biomedicinoje. moksliniai tyrimai ir regeneracinė medicina.
1. Fonas ir istorija: nuo ląstelių iki kamieninių ląstelių
Savo novatoriškame XVII amžiaus traktate „Mikrografija: arba, kai kurie fiziologiniai mažų, didinamaisiais stiklais padarytų kūnų aprašymai“ (Londonas: J. Martyn ir J. Allestry, 1665 m.) Robertas Hooke'as aprašė savo mažyčių plonai perpjautos plėvelės sienelių vienetų vizualizaciją. iš kamštienos, kurį jis palygino su koriu ir pavadino juos „ląstelėmis“. Praėjus maždaug 350 metų, ląstelės yra gerai žinomos kaip galinčios gyventi laisvos kaip sveiki organizmai arba kaip gyvų audinių statybinės medžiagos labai sudėtingose būtybėse ir kaip nepaprastai lankstūs ir atsparūs pagrindiniai gyvybės vienetai.
Dvidešimtasis amžius, galima sakyti, genetikos amžius, prasidėjo genų, kaip paveldimumo vienetų, išaiškinimo, įpusėjus buvo dvigubos spiralės atradimo liudininkas, o baigėsi apytikslis žmogaus genomo sekos projektas. Nors genomo seka suteikia genetinį kodą, pagrindinis dvidešimt pirmojo amžiaus mokslinių tyrimų iššūkis yra išmokti, kaip ląstelės skaito ir interpretuoja šį kodą – kaip vienaląstės žmogaus zigotos informacija paverčiama, kad būtų sukurta trilijonas specializuotų. vienetų žmogaus kūne. Vystymosi biologija sprendžia daugelį su kūno plano formulavimu susijusių klausimų, tačiau genetinio kodo išraiškos iššifravimas vis dažniau yra kamieninių ląstelių biologijos, kuri siekia suprasti epigenetinį reguliavimą ir ląstelių likimą, kilmė. Kaip genas yra pagrindinis genomo subvienetas, kamieninė ląstelė yra pagrindinis audinių formavimo ir homeostazės organizacinis vienetas.
Ląstelių vystymosi hierarchijos samprata, kai šios hierarchijos viršuje yra kamieninė ląstelė ir iš jos gaunami keli diferencijuoti palikuonys, pirmą kartą atsirado XIX amžiaus pabaigoje ir dėl novatoriškų apibrėžimų tapo eksperimentiniu pagrindu per pastaruosius 65 metus. savaime atsinaujinančių daugelio potencialių visų kraujo linijų pirmtakų, kuriuos pateikė Till ir McCulloch novatoriškų straipsnių serijoje [1, 2]. Apibūdindami kraujodaros audinio kamienines ląsteles, hematopoetinės kamieninės ląstelės (HSC), Till ir McCulloch padėjo suprasti papildomų audinių ir organų – odos, žarnų, plaučių, spermos ir kitų – vystymosi hierarchijas. ištisų organizmų atsiradimas iš ankstyvojo embriono pluripotentinių kamieninių ląstelių. Norint priskirti jų unikalias savybes, kamieninės ląstelės turi būti apibrėžiamos kloniškai – vienos ląstelės lygmeniu – dėl jos gebėjimo atsinaujinti ir diferencijuotis, todėl kamieninės ląstelės sudaro tik nedidelę ląstelių dalį suaugusių organizmų audiniuose.
2. Kamieninių ląstelių vystymosi potencija
Kamieninės ląstelės apibrėžiamos pagal jų galimų likimų spektrą – sąvoką, vadinamą „vystymosi galia“. Zigota yra labiausiai besivystanti ląstelė, tačiau retai laikoma žinduolių kamienine ląstele, nes ji skyla į vienodo vystymosi potencialo blastomerus daugiausiai trims ląstelių dalijimams, todėl savaiminio atsinaujinimo potencialas yra labai ribotas. Zigota ir ankstyvieji blastomerai sudaro visus embriono audinius, taip pat palaikomuosius ekstraembrioninius audinius – vaisiaus membranas ir placentą – unikalų pajėgumą, vadinamą totipotencija. Iki šiol niekam nepavyko nuolat dauginti zigotos ar blastomerų ląstelių kultūroje. Priešingai, embrioninės kamieninės ląstelės (ESC) gali būti išskirtos iš vidinės blastocistų ląstelių masės ir auginamos kaip nemirtingos ląstelių linijos. Kai pelių ESC sujungiamos su ankstyvaisiais blastomerais arba sugrąžinamos į blastocistos blastocisto ertmę mikroinjekcija, jie chimerizuoja visus embriono audinius, bet paprastai ne placentą, o tai atspindi jų vystymosi atsiskyrimą nuo trofektoderminės linijos, kuri turi savo pagrindinę ląstelę. - trofoblastinės kamieninės ląstelės. ESC laikomi pluripotenciniais. Žmogaus ESC vystymosi potencialas, kurio dėl etinių priežasčių negali nustatyti embriono chimerizmas, vertinamas stebint audinių diferenciacijos spektrą, atsirandantį po oda sušvirkštus ląsteles pelėms, kurių imunitetas nusilpęs. Nesugadintos ESC gamina teratomas, kapsuliuotus navikus, susidedančius iš netvarkingų diferencijuotų audinių masių. Kadangi šiuose navikuose kartu egzistuoja trijų primityvių embriono gemalo sluoksnių – ektodermos, mezodermos ir endodermos – elementai, žmogaus ESC pluripotencija dalijasi su pelių ESC.
Kai Thomsonas pirmą kartą aprašė žmogaus ESC ir kt. [3], buvo keistenybė, kuri beveik dešimtmetį buvo beveik nepastebėta. Iš žmogaus gautos ląstelės augo skirtingomis sąlygomis, jas stimuliavo fibroblastų augimo faktorius, o ne leukemiją slopinantis faktorius (LIF), kuris puoselėjo pelių ESC. Žmogaus ESC nepriklausė nuo LIF signalizacijos ir neaktyvuoja pasroviui skirtų takų, kuriuos skatina LIF/gp130 receptorių kompleksas, o tai reiškia skirtingą fiziologinę ar vystymosi būseną [4]. Be to, žmogaus ESC kolonijos atrodė plokštesnės ir buvo labiau linkusios mirti, kai buvo paskirstytos kaip atskiros ląstelės, nei pelių ESC, kurios augo kaip kupolinės kolonijos ir gali būti lengvai atskirtos ir perduodamos kaip atskiros ląstelės. Tik tada, kai buvo išskirtos ir kultivuojamos pelių epiblastų vystymosi stadijos kamieninės ląstelės, skirtumai tapo aiškūs: žmogaus ESC labiau priminė šiek tiek vėlesnės stadijos embrionų epiblastų kilmės kamienines ląsteles (EpiSC). Taigi atrodo, kad pelių EpiSC yra artimesnis žmogaus ESC vystymosi ekvivalentas nei pelių ESC [5]. Pastaruoju metu intensyvios pastangos izoliuoti žmogaus ESC sąlygomis, kurios labiau imituoja pelių ESC, davė daugybę straipsnių, kuriuose pranešama apie šiek tiek skirtingas tariamos „naivios“ žmogaus kamieninės ląstelės sąlygas ir būsenas. Tokia ląstelė, kaip ir pelės ESC, savo DNR metilinimo ir genų ekspresijos modeliais yra artimesnė blastocistos vidinės ląstelės masės ląstelėms, todėl yra vadinama „naiviomis“ [6,7], priešingai nei ląstelės, kurios labiau primena žinduolių vystymosi epiblastų stadiją, pavyzdžiui, žmogaus ESC ar pelių EpiSC, kurie laikomi „parengtais“, tarsi pasiruošę diferencijuoti. Iš tiesų, kelios grupės teigė identifikavusios transgenų derinius arba grynai chemines priemones, skirtas žmogaus paruoštoms pluripotentinėms kamieninėms ląstelėms paversti į naivią būseną. Jei tokie naivūs žmogaus ESC iš tikrųjų gali būti naudojami kaip alternatyva klasikiniams hESC, veikiantiems nuo pirmųjų Thomson eilučių, gali būti pranašumų dėl augimo greičio, lengvo perėjimo iš plokštelės į lėkštę ir imlumo genomo redagavimo pastangoms. . Taigi, naivių hESC paieška yra kamieninių ląstelių biologijos „šventasis gralis“ ir žada daug įdomių naujų įžvalgų apie metastabilią arba nevienalytę pluripotentinių kamieninių ląstelių būseną [8].
3. Daugiapotencinės kamieninės ląstelės
Nors ESC sulaukia didelio susidomėjimo dėl savo įvairiapusio vystymosi plastiškumo ir vieną dieną gali pasirodyti neįkainojamas kaip autologinių, individualizuotų ląstelių transplantacijos, skirtos audiniams atstatyti ar regeneruoti, šaltinis, geriausiai žinomos esamos ląstelių terapijos paprastai apima kitą ląstelių klasę, kuri laikoma suaugusiųjų arba somatinių kamieninių ląstelių. Skirtingai nei iš embrionų gautų kamieninių ląstelių, audiniais apribotų somatinių kamieninių ląstelių stiprumas yra ribojamas audinių, kuriuose jos gyvena, tipų ląstelės. HSC generuoja kraują, žarnų kamieninės ląstelės – žarnyno gleivinę, o odos kamieninės ląstelės – kūno epitelio pamušalą. Nepaisant ankstesnių tvirtinimų apie didesnį plastiškumą, somatinės kamieninės ląstelės yra labai suvaržytos ir be didelių genetinių ar cheminių manipuliacijų transdiferencijuojasi į svetimus ląstelių tipus arba audinius ir nėra „remonto rinkiniai“ kitiems nei savo audiniams. Plačiausiai eksploatuojamos somatinės kamieninės ląstelės – HSC – gali būti persodinamos pacientams, sergantiems įvairiomis piktybinėmis ir genetinėmis kraujo ligomis, po to, kai didelės dozės chemoterapija ir švitinimas išnaikina ligonio sergančią kraujodaros sistemą. Tačiau kraujo ląstelės negali lengvai atkurti ar atkurti kitų audinių, tokių kaip širdis, smegenys, kepenys ar inkstai, kai jie buvo sužeisti ar nukentėję nuo ligos. Vadinasi, daugiapotencinės kamieninės ląstelės yra labai vertingi suaugusiųjų audinių regeneracinės terapijos šaltiniai, tačiau dėl jų kilmės riboto pobūdžio jos nėra visų galimų suaugusiųjų audinių terapijų šaltinis. Suaugusiųjų audiniams, kurie sunkiai atsinaujina iš kamieninių ląstelių telkinių, pavyzdžiui, širdyje, inkstuose, kasos beta ląstelėse ir didžiojoje smegenų dalyje, tik pluripotentinės kamieninės ląstelės, skirtos diferencijuoti pagal specifines linijas, kurios apibendrina embriono vystymąsi, suteikia vilties ateityje pakeisti ląsteles. terapijos.
4. Diferencijuotų somatinių ląstelių grąžinimas į pluripotenciją
Per didžiąją istorijos dalį nuo Huko laikų ląstelių biologai laikė vystymąsi vienpusiu keliu, o ląstelės likimo diapazonas laipsniškai ribojamas, kai zigota pereina iš totipotentinės būsenos į pluripotentinę vidinės ląstelės masės būseną. - implantacinė blastocista ir galiausiai pereina į labiau ribotą audinių apribotų ląstelių potencialą. Galiausiai dauguma suaugusiojo organizmo ląstelių pasiekia visiškai diferencijuotą būseną, kuri išlieka stabili ir nekintanti, nebent jos paveiktų patologiniai procesai, tokie kaip metaplazija ar atviras piktybinis navikas. Nors šiandien mes suprantame, kad beveik visos ląstelės, išskyrus limfocitus, išlaiko visą DNR komplementą, kaip ir visos kitos ląstelės, ir tampa specializacija dėl tam tikrų genų pogrupių ekspresijos, o kitus nutildo, ankstyvieji mąstytojai, tokie kaip Augustas Weissmanas, spėliojo, kad vystymasis vyko serija. „kokybinių padalijimų“, kuriuose dukterinės ląstelės skiriasi, nes kiekviena paveldi skirtingą veiksnius, nurodančius funkciją. Later Hans Spemann proved through a series of painstaking and ingenious micromanipulations of early newt blastomere nuclei that all had equal potential to generate viable organisms, establishing the paradigm-shifting notion of nuclear equivalence. Spemann envisioned but never succeeded in performing his ‘fantastical experiment’—transplanting the nucleus of a highly differentiated cell back to the egg to test whether it would regain and manifest embryonic potential. Reporting success in precisely that fantastical experiment, Briggs and King showed in 1952 that when nuclei were transferred from the blastula stage cells of a frog embryo into a fresh egg, a third resulted in swimming tadpoles, showing that later embryonic stage cells showed nuclear equivalence. Ultimately, John Gurdon proved the full developmental potential of highly differentiated intestinal cells of the frog in generating functional organisms, thereby unequivocally establishing the principle of nuclear equivalence throughout development. Somatic cell nuclear transfer (SCNT) ultimately succeeded in proving the full developmental competency of the nuclear genome of mammalian cells of the sheep [9], and now well over a dozen distinct mammalian species. Indeed, SCNT together with directed differentiation of murine ESCs represents a classical paradigm for customized gene and cell therapy to treat genetic disease, as has been shown in murine models [10]. While nuclear transfer has ultimately succeeded in humans [11], it has proven quite cumbersome, requiring harvesting of fresh oocytes from women willing to donate to research.
The impractical technical and controversial aspects of human SCNT were bound to limit its impact. Indeed, in a major paradigm-shifting demonstration that transcription factors (TFs) play central roles in specifying cell fates, Yamanaka and colleagues [12] demonstrated that ectopic expression of four TFs normally expressed in ESCs (Oct4, Sox2, KLF4 and c-MYC) were sufficient to reset a somatic cell's differentiated state back to pluripotency. Within little more than a year, Yamanaka's group as well as Thomson's and my own applied TF reprogramming successfully to human cells, achieving the derivation of induced pluripotent stem cells (iPSC [13–15]). We used the reprogramming technology to assemble the first repository of patient-derived iPSC representing a spectrum of genetic disease, including immune-deficiency, Down's syndrome and Huntington's disease, among others [16]. Indeed, Yamanaka-style reprogramming has revolutionized the field of stem cell biology, rendering the notion that differentiated cellular state can be efficiently reprogrammed to pluripotency, ushering in a profound set of possibilities for modelling human disease and developing new drug and cell-based therapies.
5. Diverting somatic lineages directly to alternate cell fates
Inspired in part by the classical experiments of Weintraub, Lassar and colleagues which exploited ectopic expression of the MyoD TF to convert fibroblasts to muscle cells [17,18], Yamanaka's TF-based approach to reverting somatic cells to pluripotency also provoked a number of laboratories to test whether TFs might drive conversions of one somatic cell type directly to another, a process called transdifferentiation or direct conversion. Among the first laboratories to demonstrate this phenomenon was that of Doug Melton, who succeeded in converting exocrine pancreatic cells to insulin-producing beta cells by direct injection of mouse pancreas with master regulators of beta-cell fate [19]. Wernig's group later converted mouse and human fibroblasts to neurons using a similar strategy, only that TFs were engineered into fibroblasts in vitro [20,21]. Subsequently, a flood of papers have reported conversions of one somatic cell type to another via this approach (reviewed in [22]). Indeed, these experiments have further extended the concept that a cell's molecular composition and thus function are malleable and can be altered for applications in research and potentially for therapeutic purposes. But whether such cells function equivalently to their native counterparts has remained a lingering question among stem cell biologists.
6. CellNet: a metric for discerning cell identity and enhancing cell engineering
Numerous laboratories within the field of stem cell biology are consumed by attempts to convert various cell types in vitro into distinct altered states: whether directing pluripotent stem cells to differentiate along specific lineages towards specialized terminal cells, directing the conversion of one somatic cell type to another with enforced expression of TFs, or reverting differentiated somatic cells to pluripotency by expression of the Yamanaka factors. Such efforts promise to validate cultures of human cells as improved models of human pathology and physiology, and raise hopes that cell-based target validation, drug-screening and mechanistic research will be strengthened. Of some concern however, are the standards by which cells engineered in vitro are compared to native tissues for both molecular identity and physiology. Most claims that cells engineered in a dish have achieved a given cell fate equivalent to native tissues are typically founded on analysis of a small number of diagnostic markers, on limited functional assays and on global assessments of gene expression analysed by clustering algorithms that provide at best a qualitative suggestion of similarity without an objective metric of identity.
Given the momentous challenge of assessing the quality and fidelity of cells engineered in vitro, and the lack of rigorous metrics for assessing cell states, my laboratory has worked closely with that of James Collins (MIT) to generate a computational platform that defines how closely an engineered cell approaches the identity of a target cell or tissue type, and provides a set of candidate regulators of the cells' transcriptional state that require further modulation to push the engineered cells ever closer to their target. CellNet is a publicly available network-biology platform (http://cellnet.hms.harvard.edu/) written by Patrick Cahan with input from Hu Li and Edroaldo Lummertz de Rocha that has been tested extensively against both published datasets [23] and used within our own laboratory to enhance the in vitro production of several cell types [24]. At its core, CellNet is founded on the notion that cell- and tissue-specific gene regulatory networks (GRNs) are major molecular determinants of cell identity that govern both the steady-state transcriptional programme as well as cellular responses to the environment and to various contextual perturbations like disease and ageing. We reasoned that defining the status of GRNs within cells engineered in vitro would provide a robust metric of cell identity as well as a means of determining which TFs were most dysregulated, thereby providing a plausible set of candidates to be further manipulated in future experiments. Using publicly available microarray expression data and a modified version of the Context Likelihood of Relatedness algorithm [25], Cahan produced a global GRN that defines regulatory relationships among all annotated transcriptional regulators and target genes across most cell types, and then refined these relationships into cell and tissue type-specific GRNs that could be used to build a cell-type classifier. Other metrics included quantitative assessments of GRN status and a network influence score, which ranks TFs according to their effect on the GRNs.
With CellNet in hand, we evaluated the outcomes of 226 experimentally derived cell populations drawn from 56 published studies, and gleaned several overarching lessons. First, virtually all reprogrammed cells—i.e. those reverted to pluripotency by virtue of Yamanaka-style reprogramming—achieved near identity to the gold standard ESC, whether mouse or human. Second, efforts at directed differentiation of pluripotent stem cells (either ESCs or iPSCs) using morphogens and selective culture conditions in vitro achieved on average higher classification scores relative to their target tissues than experiments that endeavour to directly convert one differentiated somatic cell type directly into another via ectopic expression of master regulatory TFs [23]. These analyses indicate that reprogramming is a remarkably robust transition in cell fates, perhaps in part due to the highly selective culture conditions established for pluripotent cell types. However, when making neurons or cardiomyocytes or hepatocytes from pluripotent cells, we have much to learn before we can claim great success in deriving highly specialized cell and tissue types. Even more so, our attempts to convert differentiated fibroblasts directly into neurons or cardiomyocytes or hepatocytes without first returning to the highly plastic state of pluripotency are limited by epigenetic modifications that stabilize the fibroblast identity of the starting cells. Interestingly, a combination of transient expression of Yamanaka factors with ectopic expression of lineage specifying factors—a strategy sometimes referred to as ‘primed conversion’ [26], appears in some cases highly effective at converting one somatic cell type directly into another, and bears further exploration.
In an effort anchored by Samantha Morris in my laboratory [24], we employed CellNet's predictive features to refine the conversion of B cells into macrophages by ectopic expression of CEBP/α [27,28] and fibroblasts into hepatocytes by enforced expression of Hnf4α and FoxA TFs [29,30]. In converted macrophages, CellNet identified the persistence of B-cell-associated TFs EBF1 and Pou2af1/OBF1, and their knock-down enhanced macrophage functionality in vitro. In the hepatocyte-like cells induced from fibroblasts (iHeps), CellNet detected aberrant activation of cdx2, a hindgut-associated transcriptional regulator, as well as low-level expression of the intestinal regulators Klf4/5. Kada cdx2 was knocked down, the putative iHeps became more robust in their liver-like properties of albumin synthesis and urea metabolism, whereas enforced expression of Klf4/5 dampened liver marker expression and fortified intestinal identity. Taken together, these data suggested that the iHeps might in fact be poised as bi-potential progenitors of endoderm fates (‘semi-colon’). Remarkably, these ‘semi-colon’ cells could be coaxed ever closer to intestinal fates by engraftment in a murine colitis model. When the colon-engrafted cells were recovered and analysed by CellNet, they showed a high degree of colonic epithelial identity. Our laboratory is further applying CellNet to optimize our efforts to convert pluripotent stem cells along various blood lineages.
CellNet (v. 1.0) has notable limitations. CellNet was trained on microarray data, which are plentiful enough to provide adequate power to discover GRNs for many but by no means all tissues. The current version of CellNet is powered to classify a query population of cells against a panel of some 20 murine or 16 human target tissues. While many medically relevant tissues currently being investigated by researchers are included, e.g. neurons, heart, haematopoietic stem/progenitor cells, the spectrum of human cell types is vastly larger, especially when considering that the ideal training data would yield GRNs for every definable cell type at every stage of development. Furthermore, the current training data derive largely from parenchymal tissues and whole organs, which encompass many cell types, while most engineered cells are acclimated to culture in a dish. Despite these limitations, when primary cells are cultured from whole organs or tissues, purified, and then subjected to analysis via CellNet, the de-differentiation effects of cell culture and the heterogeneity of the target tissue does not compromise the utility of CellNet as a robust classifier of a cell's identity [23]. CellNet will be augmented in future versions as transcriptional profiles become available for additional target cells and tissues at multiple stages of development. Moreover, as more researchers turn to RNA sequencing as a mode of transcriptional profiling, CellNet will need to be adapted to accept these data (and such software refinement is underway). At the theoretical limit, as RNA sequencing of single cells becomes more robust, diagnostic GRNs might be discoverable for every cell type at every stage of organismal development, enabling algorithms like CellNet to define the transcriptional roadmap for human development. Such a platform would greatly facilitate efforts at directed differentiation of cell types in vitro and accelerate the capacity for stem cells to be translated for research and medical applications.
7. Prospects for the future
The definition of the cell has been refined at ever greater resolution since its first description by Hooke 350 years ago. In recent years, the capacity to reprogram and redirect cells such that they morph from one identity to another has highlighted the highly plastic and malleable nature of the genome and the fluid state of cells. Indeed, cells have assumed a chameleon-like character. Understanding the precise molecular mechanisms that define the formation, stabilization and transitions among GRNs promises to inform future efforts to engineer cells more faithfully in vitro and to diagnose and treat cellular pathology and promote repair and regeneration in vivo. Moreover, understanding GRNs as modules of cellular function offers the possibility that new types of hybrid cells with highly engineered functions might be produced for biomedical applications, the stuff of synthetic biology. Why be constrained to making a perfect hepatocyte or struggle to make a beta cell when there might be advantages to engineering a hepatocyte to perform glucose-responsive insulin secretion? It is provocative to consider what the cell will look like in another 350 years.
Konkuruojantys interesai
The author is a member of the scientific advisory boards and receives consulting fees or holds equity in the following biotechnology companies: True North, Solasia, Epizyme, Verastem, Ocata, Raze and MPM Capital. The author is an affiliate member of the Broad Institute, and an investigator of the Howard Hughes Medical Institute and the Manton Center for Orphan Disease Research.
Finansavimas
The author is supported by grants from the US National Institutes of Health: R24-DK092760, RC4-DK090913, and UO1-HL100001 Progenitor Cell Biology Consortium Alex's Lemonade Stand Doris Duke Medical Foundation and Ellison Medical Foundation.