开发了新的遗传工具来标记人类类器官中的特定基因

来自Hubrecht研究所的Hans Clevers小组的研究人员开发了一种新的遗传工具，用于标记人类类器官或微型器官中的特定基因。他们使用这种称为CRISPR-HOT的新方法来研究肝细胞如何分裂以及DNA过多的异常细胞如何出现。通过禁用癌症基因TP53，他们显示异常肝细胞的非结构化分裂更为频繁，这可能有助于癌症的发展。他们的研究结果已被描述并发表在《自然细胞生物学》科学期刊上。

类器官是可以在实验室中生长的微型器官。这些小器官是从很小的组织中长出来的，这对于各种器官都是可能的。基因改变这些类器官的能力将极大地帮助研究生物学过程和疾病建模。然而，到目前为止，由于缺乏简单的基因组工程方法，已证明难以产生遗传改变的人类器官。

CRISPR热

几年前，研究人员发现，就像小分子剪刀一样工作的CRISPR / Cas9可以精确地切割DNA中的特定位置。这项新技术极大地帮助和简化了基因工程。

DNA中的小伤口可以激活细胞中的两种不同的修复机制，研究人员都可以使用这两种机制来迫使细胞在伤口处吸收DNA的新部分。”

这些方法中的一种，称为非同源末端连接，被认为经常犯错，因此直到现在仍不常用来插入新的DNA片段。“由于一些早期的小鼠研究表明，可以通过非同源末端连接插入新的DNA片段，所以我们着手在人类器官中进行测试”，Benedetta Artegiani(Hubrecht研究所)说。然后，Artegiani和Hendriks发现，通过非同源末端连接将任何DNA片段插入人类器官，实际上比迄今为止使用的另一种方法更有效，更耐用。他们将新方法命名为CRISPR-HOT。

着色细胞

然后研究人员使用CRISPR-HOT将荧光标记插入人类类器官的DNA中，从而使这些荧光标记附着在他们想要研究的特定基因上。首先，研究人员标记了肠道中非常罕见的特定类型的细胞：肠内分泌细胞。这些细胞产生激素来调节例如葡萄糖水平，食物摄入和胃排空。因为这些细胞非常稀有，所以很难研究。然而，使用CRISPR-HOT，研究人员可以轻松地将这些细胞“涂成”不同的颜色，然后轻松地对其进行识别和分析。其次，研究人员绘制了源自肝脏中特定细胞类型(胆管细胞)的类器官。他们使用CRISPR-HOT可视化了角蛋白，即参与细胞骨架的蛋白质。现在，他们可以以高分辨率查看这些角蛋白的详细信息，研究人员以超结构化的方式发现了它们的组织。当细胞特化或分化时，这些角蛋白也会改变表达。因此，研究人员预计，CRISPR-HOT可用于研究细胞命运和分化。

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