來自Salk生物研究所的研究人員*次從黑猩猩和倭黑猩猩處取得皮膚細胞，將它們轉化成了誘導多能干細胞（iPSCs）。這項重要的研究成果發表在10月23日的《自然》（Nature）雜志上。
在2006年日本京都大學的高橋和敏（Kazutoshi Takahashi）和山中伸彌（Shinya Yamanaka）構建出小鼠iPSCs后不久，緊接著人類的iPSCs也被構建出來——因這些成果，山中伸彌去年被授予了諾貝爾生理學或醫學獎。現在科學家們常常會利用iPSCs生成很難從活體人類或動物處獲得的細胞來構建疾病模型。通過添加4個重要因子的組合，可將皮膚細胞轉化成iPSC，隨后再誘導iPSC在培養皿中形成肝、肺和腦細胞。
而現在我們不僅可以利用這些細胞來構建疾病模型，還可通過比較來自人類與我們的近親——類人猿的iPSCs，來了解哪些分子和細胞特征讓我們成為了人類。
該研究的共同、研究員Iñigo Narvaiza說：“比較人類、黑猩猩和倭黑猩猩細胞可為我們提供一些線索，來了解如感染、疾病、腦進化、適應或遺傳多樣性等生物學過程。直到現在，黑猩猩和倭黑猩猩的細胞資源仍限于死后組織或血液。而譬如現在，你就可以生成來自三個不同物種的神經元，比較它們來驗證假說。”
在新研究中，科學家們發現了人類和非人類靈長類動物細胞之間跳躍基因（又稱作轉座子）調控的差異。轉座子是指能夠拷貝并粘貼自身到整個基因組的某些位點中去的一些DNA元件。科學家們說，這些跳躍基因提供了一種方法進行快速的DNA洗牌，有可能塑造了我們的基因組進化。
Narvaiza和同事們鑒別了來自人類、黑猩猩和倭黑猩猩的iPSCs之間差異表達的基因。讓研究小組感到驚訝地是，其中有兩個基因編碼的蛋白質限制了一個叫做L1（long interspersed element-1）的跳躍基因。與非人類靈長類動物的細胞相比較，人類iPSCs中這兩個叫做APOBEC3B和PIWIL2的限制因子表達水平較高。論文的共同、Salk生物研究所研究員Carol Marchetto說：“我們并沒有預料到這種情況，這些基因引起了我們的注意，因此它們成為了我們首先聚焦的對象。”
L1和其他的一些跳躍基因在我們的整個基因組中極為豐富。很難預測這些DNA段會將自身插入到基因組的何處，它們可以產生不同的影響。例如，它們有可能會*破壞基因，調節它們或是導致它們被處理成全新的蛋白質。
利用一種熒光標記物標記L1，研究小組觀察到來自非人類靈長類動物的熒光iPSCs數量要高于人類。在獨立的實驗中，他們生成了一些具有過多或過少APOBEC3B和PIWIL2的iPSCs，如預期的那樣，他們發現這兩種蛋白質過量抑制減少了新插入DNA在非人類靈長類動物細胞中的移動和出現。
這些結果表明，L1元件不常將自身插入到我們的整個基因組中。分析已測序的人類和黑猩猩基因組，研究人員發現靈長類動物比人類具有更多的L1序列拷貝。
剩下的問題就是了解L1調控差異的影響是什么？“這可能意味著我們作為人類，已經通過了一個或多個進化瓶頸，減少了我們基因組中的易變性，”Marchetto說。盡管要證實這一假說顯然很困難，但*的是人類基因組確實沒有黑猩猩的基因組多變。
Narvaiza說，新研究支持了這一觀點：可以利用iPSC技術來了解人類和非人類靈長類動物之間的某些進化差異。該研究小組計劃向更廣泛的研究團體提供技術和所有的數據，這對于類人猿研究受到嚴格限制的美國和其他國家尤其有幫助，因此其他的科學家們可利用一些非侵入性的、合乎倫理的方法來了解靈長類動物。
該研究小組還計劃將這些干細胞分化為其他的組織，如神經元，并比較來自不同物種的細胞之間的行為。他們還將利用這一iPSC技術來探討在癌癥、遺傳病和病毒感染易感性上黑猩猩和人類之間的差異。
