1月19日，NPG集團(tuán)期刊Scientific Reports發(fā)表了中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院賴良學(xué)課題組研究成果Conversion of embryonic stem cells into extraembryonic lineages by CRISPR-mediated activators。該研究首次利用CRISPR技術(shù)直接調(diào)控內(nèi)源性基因表達(dá)，將胚胎干細(xì)胞分別誘導(dǎo)為胚外滋養(yǎng)層干細(xì)胞和原始內(nèi)胚層細(xì)胞，成功實(shí)現(xiàn)早期胚胎細(xì)胞之間的譜系轉(zhuǎn)換。 

　　自2012年，CRISPR/CAS9技術(shù)發(fā)明以來(lái)，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于基因編輯，取得了許多重要的研究成果。隨著研究的深入，該技術(shù)逐漸應(yīng)用到其它領(lǐng)域，包括內(nèi)源基因表達(dá)調(diào)控、活細(xì)胞染色體原位雜交、功能基因篩選等，簡(jiǎn)化了基因研究方法，加速了生命科學(xué)的進(jìn)展。利用無(wú)酶切活性的dCAS9，通過(guò)融合基因表達(dá)調(diào)控因子，如轉(zhuǎn)錄激活因子VP64、轉(zhuǎn)錄抑制因子KRAB，可特異地強(qiáng)制內(nèi)源基因啟動(dòng)或沉默，而不必破壞基因結(jié)構(gòu)，這有利于基因功能的研究，但利用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行細(xì)胞命運(yùn)調(diào)控的報(bào)道極少。 

　　早期胚胎囊胚的組成包括胚胎干細(xì)胞（ESC）、滋養(yǎng)干層細(xì)胞（TSC）和原始內(nèi)胚層細(xì)胞（XEN）。賴良學(xué)課題組研究發(fā)現(xiàn)，CRISPR介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活因子可有效啟動(dòng)ESC的內(nèi)源基因Cdx2和Gata6基因的表達(dá)。Cdx2是TSC的標(biāo)記基因，Gata6是XEN的標(biāo)記基因，兩者均不在ESC中表達(dá)。通過(guò)進(jìn)一步誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)控這兩個(gè)內(nèi)源性基因的表達(dá)，ESC可分別被直接誘導(dǎo)為胚外細(xì)胞TSC和XEN。通過(guò)標(biāo)記基因檢測(cè)以及體內(nèi)外分化實(shí)驗(yàn)證實(shí)這些誘導(dǎo)細(xì)胞具是有完全功能的細(xì)胞。該研究首次通過(guò)直接調(diào)控內(nèi)源基因表達(dá)實(shí)現(xiàn)早期胚胎細(xì)胞之間的細(xì)胞譜系轉(zhuǎn)換。隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，以后還可用于替代細(xì)胞重編程技術(shù)，使細(xì)胞命運(yùn)調(diào)控更加簡(jiǎn)單和安全。 

　　CRISPR介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活因子可有效啟動(dòng)ESC的內(nèi)源基因Cdx2和Gata6的表達(dá)及誘導(dǎo)轉(zhuǎn)分化