跳跃基因有助于在培养皿中生成神经元

在实验室培养皿中制造功能性脑细胞的过程需要被称为line1 (L1)逆转录转座子的自私基因元素的精确激活。来自KAUST的研究人员的这一发现，可能会为帕金森氏症和其他脑部疾病带来更安全、更有效的再生疗法。

人类、老鼠和其他哺乳动物的基因组中有数十万个L1元素。大多数是不活跃的，但有些保留了复制自己的能力，并进入不同的DNA片段，并产生影响基因调节这可能是有害和有益的。有时，跳跃基因可以引发疾病。然而，在早期的脑部发育中，神经元需要适当的神经元所需的活性 - 尽管原因尚不清楚。

为了解决这个问题，瓦莱里奥·奥兰多和同事们转向了神经元发育的细胞模型。与意大利的科学家合作，他们设计了皮肤细胞从小鼠胚胎中取出，以表达各种“重新编程因子”，将它们转化为多巴胺的神经元，类似于其中的那些Imageia nigra.，一个位于大脑深处的小结构。在此过程中，研究人员观察到L1激活。

它们用两种药物对细胞进行了块，即阻止L1动态。两种治疗都大大损害了细胞转化的效率，证明了“将皮肤细胞的重新编程”中所需的激活神经细胞弗兰切斯科·德拉·瓦莱(Francesco Della Valle)是奥兰多实验室小组的博士后，也是这项新研究的第一作者。

然后研究人员在内部测序了所有DNA细胞来确定L1元素新插入到基因组的位置。他们在涉及神经元谱系承诺和神经元功能的基因周围发现了插入热点。因此，这些位点上的DNA被包装得不那么紧密，从而允许更高水平的相关基因表达。

“我们的工作强调了这样一个概念，即重复元素在其中扮演着重要的、前所未有的角色细胞分化以及特定组织的发育程序，”Della Valle说。

这些见解可能证明，随着研究人员设计新的细胞疗法，以取代帕金森病和相关疾病的人们失去的多巴胺的神经元。“异常L1活性可能会威胁到任何此类产品的可行性或安全性，”Notes Della Valle“，同时优化L1功能可以提高这种类型的再生治疗的制造和一致性。”

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