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這個(gè)miRNA竟然讓胚胎干細(xì)胞改變了命運(yùn)
閱讀：315 發(fā)布時(shí)間：2018-1-26
來自清華大學(xué)校友、美國加州大學(xué)伯克利分校何琳教授研究團(tuán)隊(duì)的一篇研究論文中指出，通過移除一種名為miR-34a的小RNA，成功讓小鼠胚胎干細(xì)胞表現(xiàn)出類似受精卵的發(fā)育特性——成功分化成胚胎組織和胚胎外組織。這一新的干細(xì)胞類型將幫助科學(xué)家從分子水平研究早期胚胎的*發(fā)育情況，進(jìn)而可用干細(xì)胞培育出更多組織。這項(xiàng)研究對再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞療法具有重要意義。該研究發(fā)表于2017年2月10日《科學(xué)》雜志上 題為“Deficiency of microRNA miR-34a expands cell fate potential in pluripotent stem cells”。
胚胎干細(xì)胞（ESC）和利用成熟體細(xì)胞培育出的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC），只能表現(xiàn)出“多能性”，發(fā)育出胚胎內(nèi)組織，但受精卵是zui原始的“性”細(xì)胞，還能發(fā)育出胎盤和卵黃囊等胚胎外組織，為母體與胎兒之間的營養(yǎng)交換和代謝提供支持。
小RNA是一類不能轉(zhuǎn)錄成蛋白質(zhì)的非編碼RNA，被認(rèn)為對基因表達(dá)調(diào)控至關(guān)重要。何琳團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，miR-34a像“剎車”裝置，能阻止多能性干細(xì)胞發(fā)育出胚胎外組織，將其移除后，約20%的胚胎干細(xì)胞也能發(fā)育出胎盤和卵黃囊等細(xì)胞，并且這種型能維持一個(gè)月之久。
令人驚訝的是，僅操作這一種miRNA就能夠大大擴(kuò)展胚胎干細(xì)胞（ESC）的細(xì)胞分化潛能。 這一發(fā)現(xiàn)不僅識別了調(diào)節(jié)干細(xì)胞的新機(jī)制，而且更揭示了非編碼RNA在干細(xì)胞命運(yùn)中的重要性。
此外，研究小組還意外發(fā)現(xiàn)miR-34a與一類特殊的逆轉(zhuǎn)錄因子存在關(guān)聯(lián)。逆轉(zhuǎn)錄因子之前長期被視為“垃圾DNA”，是從祖輩開始插入哺乳動(dòng)物基因組內(nèi)的外來DNA片段。幾十年來，科學(xué)家們一直認(rèn)為這些“垃圾DNA”在正常發(fā)育中不發(fā)揮作用，但這次的研究發(fā)現(xiàn)，它們與早期胚胎的形成與發(fā)育選擇緊密相關(guān)。
何琳團(tuán)隊(duì)不僅揭示出獲得干細(xì)胞的全新機(jī)制，而且還提供了對這些細(xì)胞深入研究的細(xì)胞培養(yǎng)體系。有了這些實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，科學(xué)家們能仔細(xì)分析胚胎在選擇發(fā)育成哪種組織時(shí)的關(guān)鍵分子通道，這些認(rèn)知對培育胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞意義重大。受精卵細(xì)胞只在精子和卵子受精后短暫存在，難以展開研究，而這次提供了一種強(qiáng)大的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)體系。
那么問題來了，有了理論基礎(chǔ)的支撐，我們?nèi)绾胃玫拈_展實(shí)驗(yàn)——如何建立強(qiáng)大的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)體系？今天給大家安利個(gè)小家伙。
億譜智能細(xì)胞成像系統(tǒng)
全觸屏控制——雙擊屏幕便可完成自動(dòng)對焦
快速成像，輕輕點(diǎn)動(dòng)屏幕完成所有操作
體積小巧，并具有內(nèi)置電池，可隨意移動(dòng)
全密封防水防塵設(shè)計(jì)，儀器直接放置于細(xì)胞培養(yǎng)箱中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保證細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境不變
只需用酒精輕輕擦拭即可完成儀器消毒滅菌。
猴子胚胎分裂過程，10x（間隔2h每次，拍攝7天），猴子胚胎細(xì)胞生長過程-生命的起源
自動(dòng)化多通道疊加，做時(shí)間序列更加簡單，根據(jù)您的時(shí)間和各個(gè)光路通道設(shè)定，可以自動(dòng)完成多熒光通道時(shí)間序列
智能遠(yuǎn)程控制，通過手機(jī)即可對儀器進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，減少往返潔凈室與辦公區(qū)時(shí)間
一體化設(shè)計(jì)，無需其他外置設(shè)備，即可完成圖像顯示和圖像處理的各種需求。
參數(shù)設(shè)定獨(dú)立記錄，物鏡和光源來回切換時(shí)無需重新調(diào)節(jié)
胚胎干細(xì)胞觀察有哪些關(guān)注點(diǎn)？
通過觀察胚胎細(xì)胞的生長動(dòng)態(tài)，可揭示胚胎細(xì)胞在生長過程中分裂和分化的重要機(jī)制，為后期做細(xì)胞治療等提供理論基礎(chǔ)
具有透明帶的胚胎細(xì)胞比較厚，需要進(jìn)行相差觀察，億譜智能細(xì)胞成像系統(tǒng)的物鏡相差效果對于這種較厚的細(xì)胞觀察效果良好
億譜解決了胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)的哪些痛點(diǎn)？
細(xì)胞的厚度較大，用明場的觀察方式無法看清細(xì)胞的輪廓
細(xì)胞較難養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)中環(huán)境的不穩(wěn)定性對細(xì)胞的影響較大
目前能穩(wěn)定放置在培養(yǎng)箱中對細(xì)胞觀察的儀器能選擇的不多
儀器對細(xì)胞的安全性
以前沒開始這方面的研究，現(xiàn)在開始需要做動(dòng)態(tài)研究
明確需求：需要獲取到胚胎生長每個(gè)時(shí)期的時(shí)間數(shù)據(jù)
儀器切合點(diǎn)：
保證細(xì)胞生長的環(huán)境不變化（內(nèi)置培養(yǎng)箱）
相差觀察能清晰分辨胚胎細(xì)胞的形態(tài)
目前能穩(wěn)定放置在培養(yǎng)箱中對細(xì)胞觀察的儀器能選擇的不多
儀器易于消毒，做了密封處理，不必?fù)?dān)心污染細(xì)胞
能實(shí)時(shí)記錄到胚胎細(xì)胞各個(gè)時(shí)期的狀態(tài)
技術(shù)指標(biāo)
全防水防塵設(shè)計(jì)，可放置于培養(yǎng)箱內(nèi)工作。
8英寸高清彩色觸摸控制屏。
觸屏控制即可完成成像。
明場光源：寬帶（400-700nm）高亮度白色固態(tài)LED（5萬小時(shí)壽命），無需開機(jī)預(yù)熱。
熒光光源：窄帶（10nm）高亮度單色LED，無需開機(jī)預(yù)熱。
適用于明場和多種熒光觀察。
熒光通道：標(biāo)配DAPI、GFP、RFP選擇三種熒光Crystal-cube，共有8種可選。
配*5×或10×、20×兩個(gè)長工作距離熒光物鏡。
索尼2/3英寸黑白CCD相機(jī)，有效物理像素145萬。
圖像保存格式:BMP。
輸出端口：1個(gè)USB接口。
內(nèi)置20000mAh，12V鋰電池。
胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)的*選擇