通过CRISPRa编程,小鼠胚胎干细胞的自我组织成为可再生的胃前胚胎模型

科学领域:

• 发展生物学 发展生物学
• 干细胞生物学 干细胞生物学
• 合成生物学 合成生物学

背景情况:

• 胚胎干细胞 (ESC) 自组织成类似胚胎的结构.
• 工程监管要素为社会经济委员会自我组织是不充分探索的.
• 了解早期胚胎发育需要强大的模型系统.

研究的目的:

• 通过使用CRISPR激活 (CRISPRa) 来设计自我组织的胚胎干细胞 (ESC) 模型.
• 研究这些工程胚胎模型的自我组织机制和扰动能力.
• 为了创建可编程的胃化前小鼠胚胎模型.

主要方法:

• 在ESC中,Gata6和Cdx2附近的调控元素的CRISPR激活 (CRISPRa).
• 实时单细胞成像观察细胞运动和命运诱导.
• 用CRISPRa编程胚胎模型 (CPEM) 的3D培养和转录基因分析.

主要成果:

• Gata6和Cdx2的CRISPRa调节元件诱导ESC的自我组织成为前胃化小鼠胚胎类型的模式.
• 自我模式涉及由细胞内在的命运诱导驱动的编排的集体细胞运动.
• CPEMs与自然胚胎表现出形态和转录组的相似性,并允许谱系特定的干扰.

结论:

• 最小的内在表观基因组编辑可以推动ESC自我组织成为可编程胚胎模型.
• CPEMs为研究早期发育和地下膜重塑提供了一个平台.
• 这种方法为未来的研究提供了强大的谱系特异性扰动能力.