埃默里研究干细胞如何形成收益率线索

埃默里大学的研究显示部分的第一个直接证据之间的表观遗传重编程过程需要一代又一代——这一发现可以解释机制的施肥、干细胞和克隆形成。《细胞》杂志上发表的这项研究的结果对线虫线虫在4月17日的问题。

“我们相信,我们演示了一个擦除一个受精卵中的信息流程,这样孩子可以用一张白纸开始生活,”David Katz说,该研究的第一作者。Katz是实验室的博士后研究员威廉凯利,生物学副教授埃默里和该研究的作者之一。

“生物学中最基本的奥秘之一是一个精子和卵子如何创建一个新的有机体。通过观察过程在分子水平上,我们获得了对这种生活基本问题的理解,”卡茨说。

当精子卵细胞受精,每个父母的专业编程细胞必须被删除,为了形成一个受精卵,可以产生一个新的有机体。这两个分化细胞的过程回到受精卵发育基态——最终的干细胞——是知之甚少。

艾莫利大学的研究人员想要删除一个特定组蛋白蛋白质修饰参与组蛋白H3的包装DNA - dimethylation赖氨酸4 -参与重组生殖细胞系。

他们比较连续的一代又一代的秀丽隐杆线虫的正应变——微观蠕虫通常用于研究细胞分化,突变株。突变体缺乏一种酶,这种酶试管实验之前显示似乎发挥“擦除”作用-脱甲基组蛋白从包装中删除信息的DNA。

正应变的蠕虫,组蛋白修饰艾莫利大学的研究人员的目标不是传给下一代,但在修改一直持续到30代突变株,而且每一代变得逐渐不肥沃。

“这是一个了不起的表型,”卡茨说。“生物逐渐失去了生育能力。我们已经表明,当这种酶缺失,蠕虫可以继承组蛋白修饰,不仅从细胞到细胞,但代代相传。”

当研究人员重插失踪的酶突变的无菌代蠕虫,他们能够扭转过程:虫子不再继承了组蛋白修饰,他们恢复生育能力。

多年来,它被接受,组蛋白蛋白质帮助线圈六英尺DNA链紧球,紧凑足以容纳一个细胞的细胞核。组蛋白修饰也与基因表达。最近,研究人员推断,DNA包装组蛋白的化学变化,被称为表观遗传事件,可以传递——就像基因本身可以被继承。

“这项研究是第一个示威活动在一个活的有机体,这一理论可能是真的,每一代可以受到表观遗传事件的影响,”凯利说。

“我们的工作提供了一些最好的,直接证据表明化学修改的包装DNA可以从细胞到细胞遗传,”卡茨说。”,表明这些化学修改不仅仅是参与包装——它们包含信息。”

更好地理解组织蛋白的作用,酶参与他们的修改,可能导致治疗从癌症到不孕。“干细胞疗法治疗任何问题是一个非常有前途的技术,与有缺陷的细胞,”卡茨说。“我们希望我们的工作将帮助开发这项技术。”