映射人类发展的基础

根据两个新的报道,干细胞是揭示非凡的洞察人类生物学的奥秘。人类如何管理从一个受精卵发展到数以万亿计的细胞构成一个成熟的成年人仍然是一个鲜为人知的过程。

现在,使用人类和小鼠胚胎干细胞,研究人员理查德年轻和鲁道夫Jaenisch怀特黑德研究所实验室,合作哈佛大学Douglas Melton和麻省理工学院的大卫•吉福德已经映射的一个关键发展成分控制基因。

鼠标结果将发表在4月20日发行的自然,人类的结果将会发表在4月21日的问题细胞。

“这些论文是我们努力前进的一大步,地图管理电路胚胎干细胞——构成了人类的创始电路,”年轻人说。

这两篇论文关注的蛋白质统称为Polycomb组蛋白质。先前的研究表明,Polycomb蛋白质对于早期发展至关重要。

如果Polycomb蛋白质编码的基因在胚胎干细胞,细胞开始发展不受控制的方式和失去他们独特的属性。

知道Polycomb关键是胚胎干细胞的身份,年轻和Jaenisch意识到它在行动与目标基因将提供前所未有的研究干细胞是如何连接的。

然而,这样的一个项目提出了一个令人生畏的问题:你如何扫描所有基因组的30亿个字母识别几百蛋白质/ DNA相互作用?生物就相当于研读的卫星图像北美找到所有电力电网的发电站。

年轻的实验室开发了一套微阵列工具,可以扫描整个基因组来定位特定的目标分子。然而,这是第一次这样的技术已经被用于整个胚胎干细胞的基因组扫描。

从这组“需要巨大的创新,”年轻人说。“小心处理的胚胎干细胞,微阵列设计,分析大量的数据从人类基因组——这些实验技术专长由一个特别优秀的团队在一个跨学科的环境。”

Polycomb,事实证明,压制整个网络的基因,为以后发展至关重要,相同的基因,开始打开干细胞开始分化。

这就解释了为什么胚胎干细胞立即成长为专门的细胞当Polycomb蛋白质丢失。

“Polycomb是动态的,”Jaenisch说,“与其他分子沉默基因,然后逐渐允许他们在开发过程中激活。”

”为发展也是成立的成分,所以知道它是如何工作的,哪些基因相互作用对于理解这些神奇的细胞都是无价的。”

“我们继续地图控制干细胞的监管网络状态和发展,”年轻人说。“我们希望使用这张地图来引导细胞的命运,使他们可以用来取代病变或受损细胞。”