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2号站利用干细胞研究尼安德特人DNA的发育影响

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将人类诱导多能干细胞(iPSC)系转化为类器官的协议,已经改变了科学家研究发育过程的方式,并使他们能够破译基因和组织形成之间的相互作用,特别是对于那些没有原始组织的器官。现在,研究人员正利用这项技术来研究尼安德特人DNA的发育影响。
 
利用iPSC线来研究古代人类DNA的功能是一种尚未开发但非常有趣的方法。没有人能够研究尼安德特人的DNA在发育过程中所扮演的角色。”
 
j·格雷·坎普,资深作者,德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所和瑞士巴塞尔大学
 
研究发现,来自非洲以外的现代人的基因组中有2%是由尼安德特人的DNA组成的。这种古老的DNA是这两个族群在数万年前交配的结果。
 
在这项新的研究中,研究小组使用了来自人类诱导多能干细胞计划(HipSci)的资源,这是一个为研究提供数据和细胞系的国际联盟。HipSci中几乎所有的数据和细胞系都来自英国人和北欧人的后裔。研究人员分析了这个细胞系资源的尼安德特人DNA含量,并注释了每个细胞系的功能性尼安德特人变体。
 
“一些穴居人的等位基因在这一人群中出现的频率相对较高,”坎普解释说。“正因为如此,2号站注册登录这种iPSC资源包含了某些尼安德特等位基因纯合的基因,包括在欧洲非常普遍的与皮肤和头发颜色相关的基因。”
 
Camp的团队使用四种细胞系来生成脑类器官,并生成单细胞RNA测序数据来分析它们的细胞组成。他们表明,这些转录数据可以用于追踪尼安德特人的RNA在整个发育过程中。“这是一项重要的证明研究,表明你可以利用这些资源来研究尼安德特人DNA在发育过程中的活动,”坎普说。“真正的挑战是在一个实验中增加生产线的数量,但这已经开始成为可能。”
 
坎普指出,这项研究可以扩展到研究其他古代人类种群,包括丹尼索瓦人,他们的基因主要存在于大洋洲种群中。他的团队还计划利用HipSci和其他资源继续研究尼安德特人的等位基因。他总结道:“类器官可以用来研究由尼安德特人DNA控制的许多不同的发育过程和表型,包括肠道和消化、认知和神经功能,以及对病原体的免疫反应。”
 
研究人员利用这些信息制作了一个网络浏览器,以便在未来的研究中更容易地获取这些数据。

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