四川大學魏于全院士發(fā)表CRISPR新研究(四川大學研究生院的學院領導)

四川大學魏于全院士發(fā)表CRISPR新研究

2016年09月12日訊 人鋅指蛋白32（ZNF32）是一種Cys2-His2鋅指轉錄因子，在細胞命運中發(fā)揮重要的作用，但是其功能仍然是未知的。近期在國際學術期刊《Oncotarget》上發(fā)表的一項研究中，來自四川大學和南開大學等處的研究人員，采用CRISPR相關的蛋白9系統(tǒng)，揭示了ZNF32功能在神經(jīng)干細胞標記SOX2表達和再生調控中發(fā)揮的一個關鍵作用。

轉錄因子（TFs）在許多各種不同的人體生物學功能中發(fā)揮關鍵作用，并通過與它們靶基因啟動子中的特定順式調控序列結合，而調節(jié)基因的表達。TFs的DNA結合特異性，是基于調控過程中的一個關鍵組成部分。與遺傳密碼形成對照，轉錄調控碼遠未得到破譯，是由TFs的序列特異性決定的。識別TFs結合的特定DNA序列，有助于調節(jié)基因表達的順式調控模塊（CRMs）的計算預測，并有助于TF功能的進一步理解。可選擇特定蛋白質結合的DNA序列，已被用來作為篩選TFs的DNA結合序列的一種快速而通用的體外方法。

Cys2-His2 （C2H2）鋅指蛋白是公認的人類轉錄因子中最大的一類，它參與細胞增殖、分化、發(fā)育，甚至許多疾?。ㄈ绨┌Y）相關的細胞過程。生物信息學數(shù)據(jù)庫表明，ZNF32屬于TF的Krüpple樣家族，包含六個連續(xù)的典型的C2H2型鋅指結構域和一個退化的C2H2鋅指基序，并可能結合DNA用于轉錄調控。此前，該研究小組表明，Zfp637--人類ZNF32 小鼠同系物，可抑制成肌細胞分化，并保護細胞免受氧化應激性早衰。所有這些研究結果表明，ZNF32在細胞過程中扮演著一個重要但被忽視的作用。因此，本研究的重點是探討ZNF32在側線系統(tǒng)再生中的功能和機制。

再生是更新、恢復和生長的一個重要過程。從細菌到人類，每一個物種都是能夠再生的。斑馬魚是探討器官/組織發(fā)育、再生與人類疾病的一個重要模式生物。在其最基本的水平上，再生涉及到細胞增殖和分化過程中的基因調控的分子過程。干細胞對于有益的組織和器官再生有著巨大的希望。神經(jīng)干細胞標志物SOX2是一個關鍵的轉錄因子，在發(fā)育過程中，在胚胎干細胞中表達，并在早期神經(jīng)外胚層和神經(jīng)祖細胞中廣泛表達。SOX2水平是受到嚴格調控的，SOX2表達的失調可導致分化行為的顯著變化。SOX2對于斑馬魚側線系系統(tǒng)中的毛細胞發(fā)育是至關重要的，并且在除毛細胞以外的大量細胞中表達。這些結果表明，SOX2可能對于毛細胞再生的前體細胞維護，起著重要的作用。

此外，在所有真核細胞中，鋅指蛋白在基因調控中的作用，需要它們從細胞質到細胞核的運輸。一般情況下，離子和可溶性的小分子可以通過擴散被運送通過核膜，而來自細胞質的大多數(shù)核蛋白的運輸是由核孔復合體介導的。運輸是一個能量消耗的過程。此外，NLS突變體可導致蛋白的錯誤定位，從而導致TF功能破壞、細胞生理過程的變化和許多人類疾病，如肌萎縮性側索硬化癥和脆性X綜合征。ZNF32是一個確認的核蛋白質，其功能是作為一個TF，在之前的研究中已經(jīng)得以確認，然而，其特異性的靶DNA序列和NLS，尚未見報道。

在本研究中，研究人員測量了斑馬魚發(fā)育過程中斑馬魚ZNF32同源基因zfZNF32的表達譜。該研究小組使用CRISPR/Cas9系統(tǒng)，制備了ZfZNF-/-，并用其在側線系統(tǒng)中研究毛細胞損傷和再生。研究人員確定了ZNF32的靶DNA序列和NLs。此外，該研究發(fā)現(xiàn)，通過ZNF32 的SOX2基因表達的轉錄調控，對于再生是至關重要的。這項研究揭示了SOX2調控的一個新的和重要的機制，并凸顯了ZNF32再生的意義。

四川大學研究生院的學院領導

姓名 職稱 職位
魏于全院士 副校長、研究生院院長（兼）
左衛(wèi)民教授博士生導師研究生院常務副院長
陳謙明教授、博士生導師 “985工程”和學科建設辦公室主任， 研究生院副院長（兼）
馮小明教授、博士生導師 研究生院副院長
趙修榮 副研究員 研究生院副院長
楊志剛教授、博士生導師 研究生院副院長
朱天副教授學位辦公室主任
高偉副研究員 “985工程”和學科建設辦公室副主任

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