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中科院院士李劲松:类精子干细胞深化应用,将改变蛋白质研究范式

2022-08-23   上观新闻   阅读量:83

    “类精子干细胞介导的遗传改造,将胚胎干细胞介导和生殖细胞介导的遗传改造优势进行了融合,能够高效、精准、低成本地制备转基因小鼠。”中科院院士、中科院分子细胞科学卓越创新中心研究员李劲松在“第24届上海国际生物技术与医药研讨会”主旨演讲中表示,这一技术的深化应用,将改变蛋白质等生命科学领域的研究范式。

    对于胚胎干细胞的遗传改造,能够实现精准定位;但获取数量少、培育周期长,难以实现大规模量产。生殖细胞介导的遗传改造尽管具有数量多的优势,但基因编辑的准确率不尽如人意。单倍体的类精子干细胞,既能对需要改造的基因实现精准改造,又能够被大量克隆,从而集两家之长。因此,类精子干细胞能够在多个应用领域发挥巨大的作用。

    李劲松指出,首先是在基因层面,可以利用类精子干细胞对复杂疾病进行快速模拟。“无论是单基因突变疾病,还是双基因突变疾病,甚至是多基因突变疾病,都可以实施精准改造。”

    其次是实现遗传筛选。例如,李劲松与其他科研团队合作,对426只半克隆小鼠实施了骨骼发育相关基因的筛选,结果从72个候选基因中发现了4个与骨骼发育相关的基因。

    更为雄心勃勃的方向是“基因组标签计划”。李劲松说,这项提出于2017年的计划旨在打造生命科学研究的“北斗导航系统”。基因组标签计划的目标是给所有蛋白质在体 带上容易识别的标签,进而通过标签识别来研究蛋白质行为。“类似于给地球上每个人配上手机,通过北斗导航系统继续识别和跟踪。”他作了一个类比,“地球相当于生物个体,人是个体内的蛋白质,手机是标签,北斗导航是标签识别器。”李劲松认为,这将让蛋白质在体研究变得简单、高效和标准化。截止到去年年底,他的团队已经给1931个蛋白质加上了标签,培育出348只带标签小鼠,其中285个标签小鼠品系已提供给全球77个研究团队使用。

    李劲松希望通过基因组标签计划改变目前的蛋白质研究范式。目前,对于蛋白质的研究基本只能聚焦在一个或一种蛋白质上,对于它在生命中发挥的作用,犹如盲人摸象,只能识别出冰山一角。而有了标签的小鼠,能够将多种蛋白质共同作用显现出来,就相当于让科学家站在卫星的视角俯瞰地球,能够清晰辨别局部与整体。