2013生命科学七大进展（上）

　　

生物通报道：年关将近，The scientist杂志对生命科学领域一年以来的发展进行了回顾。这一年，火透半边天的新技术，迅速蔓延到世界各地的实验室，应用于各种各样的研究。

无所不能的 CRISPR

今年的明星技术无疑是CRISPR（成簇的规律间隔短回文重复序列，Clustered regularly interspaced short palindromic repeats）。与Cas9酶结合起来的CRISPR技术，允许科学家们随心所欲的编辑遗传学代码。就在几年前，人们还只知道CRISPR在细菌和古生菌的免疫中起作用。现在，它已经作为简便的基因组编辑工具，帮助世界各地的研究者们解决实际问题。

“这一新方法改变了游戏规则，”Whitehead研究所的创始人之一Rudolf Jaenisch说。通过CRISPR技术，他和同事在一个月之内就构建了携带五个突变的基因工程小鼠。“传统方法可能需要三到四年。”

2013年，CRISPR的应用文章频繁占据着各大杂志的版面，仅12月份就涌现出多项CRISPR新成果。例如，Cell Stem Cell杂志连发两篇文章，中科院上海生命科学研究院和荷兰Hubrecht研究所的两个独立研究小组证实，CRISPR/Cas9能够在哺乳动物和人类干细胞中，修正疾病引起的遗传缺陷。（上海生科院Cell子刊CRISPR突破性成果）上周，Science上的两篇文章又向人们展示，利用CRISPR可以进行基因组筛选，这对于CRISPR-Cas9技术的发展具有重要意义。（青年华人科学家Science建立CRISPR人细胞敲除体系）

类器官细胞团

2013年人们成功培养出了多种类器官细胞团（organoid）。今年七月，科学家们对人类iPSC进行重编程，生成了三维肝芽。研究显示，这种肝芽能够正常代谢，当其移植到老鼠体内时，还能与小鼠的循环系统连接起来。（Nature头条：制造出人类微型肝脏）

八月，科学家们利用多功能干细胞，培养出了类似人类胚胎大脑的三维组织团，其中形成了大脑的一些复杂结构。 “这说明人类细胞具有超强的自我组织能力，”文章作者Jürgen Knoblich在接受采访时说。

十一月，美国和西班牙的研究人员利用人类干细胞，得到了功能性的肾脏前体细胞。（Nature子刊重大突破：首次制造出人类微型肾脏）

也许在不久的将来，人们就可以实现个性化的器官培养。“如果能够利用iPSC生成真正有功能的器官，就可以随时为个体提供遗传学相符的替换零件，” Wisconsin医学院再生医学中心的Stephen Duncan说。

充满潜力的干细胞

人们只要简单的操纵基因表达，就能将皮肤细胞重编程为多能干细胞。今年，研究者们进一步改进了这一技术，使其更快更好的为研究服务。

就在几个月前，以色列科学家克服了细胞重编程所面临的最大问题之一，低效率。Weizmann科学研究所的Jacob Hanna，通过失活一个抑制多能性的基因，获得了几乎完美的细胞重编程效率。而一般来说，细胞重编程的效率还不到1%。（Nature：诺奖之后，重大突破细胞重编程技术）

此外，研究者们还实现了非哺乳动物的细胞重编程，包括鸟、鱼和昆虫等。（细胞重编程研究新突破：非哺乳类动物重编程）

今年七月，北京大学邓宏魁教授避开了传统重编程步骤，没有将基因插入细胞，而是用化学小分子将细胞诱导到多功能状态。（北京大学邓宏魁教授Science突破性重编程技术）

 

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