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两篇Cell子刊:对干细胞分化的全新认识

来源:    作者:    时间:2014-05-26    点击: 次   

 全世界对细胞研究寄予了厚望,希望它们能够给医疗领域带来一场革命。要充分挖掘干细胞的潜力,就得先理解它们的发育调控机制。现在,科学家们在这一方面找到了新的线索。

 干细胞能够发育成为具有不同功能的特化细胞。对于那些与特定细胞死亡有关的疾病来说(例如帕金森症或糖尿病),人们可以利用干细胞的再生能力进行治疗,引导它们发育成为所需的细胞类型。

在干细胞的分化过程中,需要转录因子介入重新编程基因的表达。此前,人们以为只有少数转录因子与这种重编程有关,但南蛋白大学的研究人员发现,事实并非如此。

研究显示,多种转录因子聚集在基因组的特定区域彼此协作,这些区域被称为热点(hotspot)。研究人员在干细胞生成脂肪的早期阶段,通过基因组和蛋白质组分析,鉴定了大约12,000个与热点相关的转录因子。随后,他们又解析了这些转录因子热点的分子组织结构。这项研究以两篇文章的形式,发表在五月二十二日的Cell Reports杂志上。这些发现可以帮助人们更好地引导干细胞发育,获得疾病治疗所需的正确细胞。

 “在细胞DNA上的特定区域,存在着复杂的转录因子互作。我们发现,这种互作机制对于干细胞的发育特别重要。进一步探索这种机制很有意义,有助于对干细胞分化进行更好的控制,”文章的第一作者,Rasmus Siersbaek博士说。

 解析干细胞分化为脂肪细胞的过程,可以帮助人们调控脂肪细胞的形成。“机体中存在两种类型的脂肪细胞,棕色脂肪和白色脂肪。白色脂肪负责储存,而棕色脂肪有助于脂肪燃烧。” 研究人员认为,诱导干细胞分化成为棕色脂肪而不是白色脂肪,有助于治疗肥胖症。

 热点与超级增强子

 研究显示,多个转录因子集中结合在基因组中的热点区域,在那里相互协作一同控制着与细胞分化有关的基因表达。可以说这些热点是基因组中的关键枢纽。进一步研究发现,这样的热点常常彼此接近,共同组成一个“超级增强子”。研究人员指出,这些超级增强子对于脂肪细胞的分化非常关键。

这项研究向人们展示,转录因子之间在DNA水平上存在着高度的协作,而这种协作对于干细胞发育的正确引导至关重要。(来源:生物通)

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