小说“签名”标记的DNA分子胚胎干细胞

的一组科学家宣布了一项关键步骤的道路上实现的承诺胚胎干细胞(ES)细胞的药物。

在4月21日的细胞,研究人员发现独特的DNA分子标记耦合在小鼠ES细胞有助于解释细胞的罕见能力形成几乎所有人体细胞类型。

这些痕迹,或者“签名”,出现在主基因控制胚胎发育,可能在细胞分化的早期阶段协调他们的活动。

这些发现不仅有助于解开ES细胞的基础看似无限的潜力,他们还建议如何理解为什么普通细胞非常有限的能力来修复或替换受损的细胞。

“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,化学生物学的研究项目Broad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。”

染色质的行为不仅是对双螺旋结构的支持,但也作为一种基因的“守门人”。

它完成了后者的任务通过选择哪些基因做出积极或不活跃的细胞,根据附近的化学标签加入骨干。

通过检查染色质在小鼠ES细胞在整个基因组,科学家们发现了一个不寻常的重叠的分子标记染色质结构,共同构成了他们称为“二价领域,反映了其设计的双重性质。

这些领域的部分驻留在染色质控制最进化保守的部分DNA,尤其是胚胎发育的关键基因。

“这些签名也频繁的出现在胚胎干细胞,但很大程度上消失一旦细胞选择一个方向发展,”伯恩斯坦说。“这表明他们发挥重要作用在调节细胞的独特的可塑性。”

二价的非凡的设计领域,尚未前所述,合并两种对立的影响——一个激活的基因和另一个压制他们。

以这种方式结合时,负面影响似乎占了上风,因此,二价附近的基因定位域是沉默。然而,基因激活的影响似乎保持准备之后的活动。

”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。”

虽然大多数人认为遗传的DNA和基因编码,染色质也继承了指令称为“后生”信息。

因此,染色质脚手架(包括它的二价域)形成一种分子的记忆,随着DNA,可以从一个细胞转移到它的后代。

然而胚胎干细胞意味着最早的祖先细胞,留下的问题如何表观遗传历史开始。

科学家发现,二价域与DNA序列特征相吻合,表明该分子内存可能源自DNA本身。

“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。

相关研究由里克年轻,怀特黑德研究所的一员和助理Broad研究所的成员,发表在同一期细胞并描述了新的控制功能中发现人类胚胎干细胞。