胚胎干细胞的Peek引擎盖下面

就像青少年难以定义自己,细胞也是。胚胎干细胞(ES)细胞-细胞具有一个看似神奇的能力体内几乎任何类型的组织形式——自我发现的过程特别神秘。

结果在4月21日的报道细胞澄清这个不同寻常的觉醒和的分子基础的基础可以帮助解开他们的再生能力。

领导的一个研究小组Broad研究所科学家发现了独特的分子印记耦合在小鼠ES细胞DNA。

这些痕迹,或者“签名”,出现在主监管基因可能控制胚胎发育和协调他们的活动在初始阶段的细胞成熟。

大部分时间都没有出现在其他细胞,胚胎干细胞的特征消失一旦提交到一个特定的发展路径。

这种排他性的关键处理理解胚胎干细胞的罕见的和广泛的能力以及有限的能力,其他细胞有修复或替换。

“这是一个全新的和意想不到的发现,”布拉德·伯恩斯坦说,该研究的第一作者,助理教授马萨诸塞州综合医院和哈佛医学院,在化学生物学研究项目广泛的研究所。

“它允许我们看到细胞的分子策略用于维护一个几乎无限的潜力,这将有重要的应用,加深了我们对正常生物学和疾病。”

中包含的DNA细胞包裹在一个支持性的脚手架被称为染色质。但是这个框架,主要由组蛋白蛋白质组成,影响力超出结构很重要。

染色质选择的基因或细胞中不能激活基于小型化学组织在附近的组蛋白。

例如,特定类型的组蛋白甲基加入起到相反作用取决于它们在蛋白质中的锚固点:对赖氨酸4(缩写为“K4)刺激基因活性,而对赖氨酸27(缩写为“K27”)抑制它。

信息从普通细胞染色质的研究表明,这些标记往往是相互排斥的,很少,如果有的话,。然而,鲜为人知的性格在ES细胞。

研究人员检查了在ES细胞中染色质和集中他们的努力的部分基因组在进化过程中高度保守的。

在这里,他们发现独特的重叠模式,合并K4和K27甲基化。这样矛盾的分组,命名为“二价域”由两部分构成的结构,主要关键发育基因附近出现。

因为这些附近的基因沉默,科学家的原因,当耦合在一起,K27战胜的负面影响同伴的呼唤。

然而,K4激活的影响力并非完全否定了,可能使基因准备之后的活动。

”基因,这相当于休息一个手指在扳机上,”斯图尔特·施赖伯说细胞的论文的作者之一,广泛的化学生物学项目主任研究所,哈佛大学教授。

“这种方法可能是一个关键战略保持至关重要的基因沉默,但准备当他们最需要的。”

虽然经常认为DNA和遗传基因编码,染色质也继承了指令称为“后生”信息。

染色质脚手架,连同它的二价领域,形成一种分子的内存,可以转让,DNA一起,从一个细胞到其后代。

由于胚胎干细胞的性质及其作为最早的细胞的祖先,问题仍未得到回答如何表观遗传历史开始。

“最初的表观遗传状态是如何建立,然后改变了在开发过程中影响不仅对干细胞生物学,而且对癌症和其他疾病的表观遗传缺陷在哪里有牵连,”伯恩斯坦说。

科学家发现,二价的双重组件域每个与不同的潜在的DNA序列。

K4甲基化的同时,地区丰富的核苷酸对“重心”,虽然K27甲基化是局限于地区缺乏转座子序列。

这张二价域的定位和DNA序列之间的联系表明,表观遗传记忆源于DNA本身。