10月15日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)周斌研究员在国际学术期刊Trends in Cell Biology发表了题为“Harnessing orthogonal recombinases to decipher cell fate with enhanced precision”的综述文章。该文章系统地回顾了正交双同源重组酶系统遗传学操作的发展历程,深入讨论了双同源重组酶系统在各个器官与系统中的应用如何弥补了单同源重组酶系统的局限进而厘清了各领域内的争议问题,并且展望了正交同源重组酶系统未来的发展方向和新的研究思路。

  Cre-loxP同源重组系统是在多种模式生物,尤其是小鼠中,广泛应用的遗传学操作系统。Cre重组酶能够识别loxP DNA序列并进行DNA序列插入、删除和反转操作。Cre-loxP系统常用于基因的条件型敲除或者重组删除STOP cassette来启动转基因,例如报告基因的表达。尽管其已经发展成为组织特异性与可诱导型的系统,Cre-loxP系统依然存在一些局限性并且导致了一些研究中实验结果的误读。与此同时,多种特异位点重组酶系统,例如Flp-frt、Dre-rox等在噬菌体等生物中被发现。在神经生物学领域中,Susan Dymecki等最早联用Cre和Flp两种特异位点重组酶来精确示踪,发现了中央神经系统中脉络丛和顶板结构的发育来源。由此开始,双同源重组系统被逐步应用到多个研究领域中。该综述以c-Kit+心肌干细胞的为例,聚焦于单重组酶系统依赖于单个基因调控元件的低特异性问题。c-Kit阳性的干细胞曾经被报道为内源性成体心脏干细胞,能够分化为包括心肌细胞在内的多种细胞,为心血管疾病的治疗带来了希望。然而,三个研究组分别使用基于c-Kit的谱系示踪工具并没能发现成年小鼠中c-Kit细胞的成心肌能力。为了厘清这一问题,周斌研究课题组利用Cre和Dre两种重组酶激活的双同源重组系统(DeaLT)来排除传统谱系示踪技术示踪c-Kit成体干细胞时对于心肌细胞的异位标记,实现了心肌细胞和cKit+非心肌细胞同时不可逆标记,从而精确地得出c-Kit阳性成体哺乳动物非心肌细胞在生理或病理情况下均不能发生向心肌细胞转变的结论。DeaLT后续同样被用于探寻所有非心肌细胞向心肌细胞的转变,成体肝细胞和胆管上皮细胞转化的可塑性,新生beta细胞的来源等各种需要同时精准示踪多种细胞类型的问题。

  随着单细胞转录组学等技术发展,同一细胞类型内的异质性被越来越清晰地认知。双同源重组系统的选择性标记能力也使得研究者能够使用两个标记基因以不同的遗传学构造靶向它们的交集、补集或同时实现多个亚群的标记。通过构造新的基于Cre和Dre双同源重组酶的遗传学策略,周斌研究课题组实现了对于Sca1+细胞中的Sca1与PDGFRa或PDGFRb两群双阳性细胞的谱系示踪,确认了Sca1+ 细胞在动脉平滑肌修复中的作用,并且揭示了Sca1+细胞亚群中各异的平滑肌修复能力。类似方法也被用于脂肪细胞前体细胞和气管肺泡干细胞等细胞群的命运分析,以及神经系统中神经异质性和神经环路的标记。PDGFRa与PDGFRb双阳性与单阳性亚群只有使用双同源重组系统才能够进行同时地标记并平行分析,从而直接就三种细胞亚群对于新生脂肪细胞的贡献进行比较。传统方法也无法特异标记同时表达Club和AT2细胞标记基因CC10和SPC的气管-肺泡干细胞(BASCs),而研究人员通过双同源重组系统和Split-Cre系统分别独立对BASCs进行谱系示踪并就其对于肺损伤的修复贡献进行了探究。Josh Huang等则通过联用脑区域病毒注射、Cre与Flp双同源重组系统和Tet-On系统等,实现了通过神经连接、脑区位置、基因表达谱、发育时期和来源等多种维度的亚群标记GABA能神经元,对于揭示其各异的功能具有重大意义。

  为了更好地研究目标细胞的生理功能与机制,特定细胞亚群的基因敲除或者细胞清除也可以通过双同源重组系统实现,弥补了广泛基因敲除或细胞清除不特异在研究细胞亚群功能中的缺陷。周斌研究课题组通过Plin1-dCreER策略实现了靶向无特异标记基因的白色脂肪细胞亚群(WAT)的Cre活性,从而实现在WAT中转录因子PPARγ的编码基因的敲除。此外,Wt1-CrexER通过Dre重组膜定位雌激素受体(ER)序列而将诱导型CreER转化为持续性的Cre,从而在心脏中特异性敲除内皮细胞中的VEGFR2,造成了心脏血管生成障碍。而另一研究通过Flp激活的Cre进行Rbpj敲除也抑制了动脉的分化,细致地探究了血管生成和分化过程中的分子调控机制。以上系统最终的效应重组酶都是Cre,因此可以兼容以往为Cre设计的多种细胞探针或者报告基因。在细胞层面上,双同源重组系统在脊髓背侧兴奋性或抑制性神经元中启动白喉毒素受体(DTR)表达来介导特定神经元的清除,直观地展示了这两种神经元在痛觉感受神经回路中的不同作用,完善了对于痛觉感受通路的了解。胰岛beta细胞特异的DTR表达和细胞清除也使得少数非beta细胞群分泌多种激素的可塑性得到揭示。

  除了利用双同源重组系统高效而精准地实现细胞亚群中的基因敲除与细胞清除,多种双同源重组系统构造策略也已经实现对于短暂性细胞状态的无缝隙捕捉。Lgals-rox-STOP-rox-Cre的STOP在平滑肌细胞中被Dre重组,从而在Lgals3表达时启动Cre。即使这一基因在细胞转移完成后不再表达,也能实现所有Lgals3+平滑肌细胞的标记。揭示了平滑肌细胞在动脉粥样硬化损伤修复中短暂表达Lgals3并首先移动到损伤处的过程。类似地,Kit-CreER通过切割Vimentin-LSL-Dre和N-Cadherin-LSL-Dre的STOP cassette,使得Dre可以在luminal细胞发生EMT时表达,帮助揭示这些基因在乳腺癌细胞发生上皮-间质细胞转移时的作用和分子机制。研究生理环境下的短暂的细胞状态差异例如细胞周期的改变同样是非常重要的,而在肝细胞、心肌细胞或神经元中细胞周期活动都比较稀少和复杂。用传统的核酸类似物掺入或者免疫荧光染色检测这些细胞的增殖都会有信噪比低、可追踪时间不长等问题,并会受到增殖更旺盛的巨噬或内皮等细胞的干扰。而基于单分子的长期谱系示踪则局限于某些细胞亚群,不同的研究人员曾经提出Axin2+中央静脉周围肝细胞、Sox9+门静脉周围肝细胞理论或分散的Terthigh肝细胞具有增殖优势。但是,利用Ki67-CrexER,周斌研究课题组实现了所有细胞类型或者肝细胞特异的增殖信息长时程、不间断的记录。而基于Ki67-CrexER的ProTracer可以看到Zone 2的肝细胞荧光标记数量尤其高,指征这一区域的增殖优势。

  该综述总结了多种类型的位点特异性重组酶及其遗传学操作特点,还总结了各种正交同源重组系统的设计思路。尽管双同源重组系统拥有揭示丰富的细胞和分子层面信息的能力,但其转基因小鼠构造复杂程度较高,并且受到位点特异型重组酶本身特性的掣肘,在实际应用中依然存在一些问题。该综述总结了重组酶非特异活性及双同源重组系统转基因小鼠构造繁琐等缺点,并提示了未来突破以上问题和提高正交同源重组酶在各种细胞类型或状态的准确标记和遗传学操作能力的研究方向。此外,本文也展望了未来正交同源重组系统用于细胞间接触或是各种细胞程序性死亡后标记的研究方向。

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孙宏斌是中国比较传奇的人物,当年清华大学毕业后进入联想工作,不过后来因为工作上的问题入狱,出狱后的孙宏斌东山再起身价几十亿。最近孙宏斌投资乐视150亿人民币再次成为媒体的焦点,今天小编不跟大家谈孙宏斌投资乐视的事,而是谈谈当年孙宏斌是为什么入狱,以及后来又为何改判为无罪。

孙宏斌为什么会蹲监狱?

1988年,孙宏斌从清华大学硕士毕业后就进入联想,凭着热情与蛮劲,孙宏斌确实干得不赖,这使他赢得了联想一把手柳传志的信任。多年以后柳传志在谈及孙宏斌的功绩时说:“从1989年10月份起,企业部建立了13个独资分公司,营业额据报达到了2400万。在解决干部的配备问题上,他们有创新思想,敢于进有能力的人,这对于我们有震动,有思想突破。”

工作业绩也使孙宏斌的职位和权力迅速飚升。在不到两年的时间里,他从普通员工变成了主任经理,1990年他被破格提拔为联想集团企业发展部的经理,主管范围包括在全国各地开辟的18家分公司。

而那段时间正是联想发展的关键时期,一把手柳传志在香港筹备香港联想。孙宏斌凭借自己的业绩和柳传志对他的信任,逐渐拥有了自己的权威,联想的老人们都逐渐被他压下,联想分公司基本都开始听他的指示了。

孙宏斌之下的联想甚至出现了这样的局面:外地分公司,人由孙宏斌选取,财务不受集团控制,还有人说希望孙宏斌带领分公司“独立”出去。更不可思议的是孙宏斌居然办了一份《联想企业报》,而且在这份报纸的头版突出企业部的纲领:“企业部的利益高于一切!”
更要命的是在这个纲领下面还有企业部经理拥有“分公司经理任命权”等等。很显然,孙宏斌搞的一套正在走向一把手柳传志的另一个方面。有人甚至说:“孙宏斌努力想形成企业体外的循环,不在监控之下进行他们的运作,已经有财务失控的问题。他们说这种运作的成果还是会归到企业旗下,但是在我们是不允许的。至于是不是真的像他们所说会归到企业,这不好讲,因为他们成立了一个集体(坏的词就叫‘帮'),外地分公司的人都由他来选拔由他来负责,这种做法很危险。”

孙宏斌手下的人都很年轻,铁板一块,非常抱团儿,按照柳传志的定性,孙宏斌已经有搞“帮会”的嫌疑。

不仅如此,在一把手已经觉察到二把手孙宏斌不寻常的举动的同时,孙宏斌的手下们甚至多次放言要将公司的款卷走。

动作太快,急于求成的二把手一般都难以处理好组织内部的关系。孙宏斌也一样。所以尽管从本质上说柳传志是一个爱才之人,并且孙宏斌的才华更是被他所看重,但是联想元老们“孙宏斌权力太大,结党营私,分裂联想,联想要失控!”的告急信还是让柳传志震惊。

回到北京,柳传志进行了仔细的调查,发现上孙宏斌确实有问题。但是如何处理这个棘手的二把手,柳传志很有自己的一套。如果我们愿意猜测,柳传志的这一套或许来自于作为曾经的二把手的自己在和曾经的联想一把手倪光南的斗争经验的总结。

柳传志对孙宏斌首先来了个缓兵之计,希望他能改。

1990年,西山宾馆召开了一次联想高层会议。柳传志给予了孙宏斌很高的评价。他说孙宏斌是那种稀缺的“能审时度势,能一眼看到底”的人才。不过会议最终是在严肃的气氛中结束的,因为柳传志后来特别提到了孙宏斌在管理中的“帮会”问题。

不久,柳传志又召集了孙宏斌直接领导的团队的人开会,再次批评“帮会”问题。不过这次孙宏斌没有被通知参加。意外的事情是,有孙宏斌的下属在会上公开顶撞了柳传志:“柳总,我们不是‘帮会',我们是现代化管理。”
这个结局是会议戛然而止,不欢而散。
柳传志要孙宏斌在这几个“青瓜蛋子”和他之间作出选择。“当时年轻,太浮躁,一心想当‘元帅'”的孙宏斌说:“我要‘青瓜蛋子'。”

许多年以后孙宏斌有些后悔:“我要是稍微妥协一下,就没这事了。柳总可能也没这事了。”

柳传志还给了孙宏斌一次机会。那是孙宏斌的手下在北大芍园餐厅情绪激动地再次发出“卷款逃走”之类的话之后。柳传志找孙宏斌最后谈了一次:“我们都是能力强的人,我领导不了你。咱们好合好散,联想的分公司你随便挑一个,你自己去干。”但孙宏斌拒绝了:“不必了柳总,我才26岁,我可以从头再干。”这可能更大程度地刺痛了柳传志。

第二天一早,柳传志在亲自主持企业发展部的会议上,宣布自己暂时担任企业发展部的经理,孙宏斌另作安排。从这一天开始,孙宏斌失去自由。1990年5月28日,孙宏斌被北京海淀警方刑事拘留。10天后,被正式逮捕,案由是挪用公款。两年后,1992年8月22日,法院以“挪用公款13万元”的罪名判处孙宏斌有期徒刑5年(1994年初,孙宏斌被北京市中级人民法院裁定减刑1年零2个月)。“收到判决书我也不认为自己有罪。”孙宏斌说。
孙宏斌在出狱后的2003年被改判无罪:

2003年2月19日,孙宏斌向北京市海淀区人民法院提出申诉,要求取消原判决,改判无罪。2003年10月22日下午,事隔十三年半后,孙宏斌申诉成功,他收到海淀区人民法院刑事判决书,撤消1992年8月22日判决,改判无罪。在改判的过程中,他得到了柳传志和联想控股公司的全力支持。拿到判决书的那天,他恨不得打电话告诉全世界的人。他用十三年半的时间守望到一个清白的四年,守望到一个与1990年春天完全不同的世界。顺驰在香港联合交易所上市,也扫清了最后一个障碍。

昨天去看了电影《梅艳芳》,一位又情有义独立要强的女性,也是一位命运坎坷内心孤独的人。一边是所拥有的歌唱演艺上的独特天赋,另一边是向社会公益付出的无私善良。片中有几处情节潸然泪下,迫于演艺事业的发展,不得不与初恋近藤真彦分手;与患癌的姐姐在病房一共吟唱;这辈子从未见过亲生爸爸,送别挚友张国荣……伟大的女人,事业上的如日中天,却依然无法弥补生活中亲情、爱情的缺失。


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