基因位点如何保护成人造血干细胞

DNA的特定位置,称为Dlk1-Gtl2轨迹,起着至关重要的作用在保护造血,或造血干细胞(发现了关键作用的代谢控制在成人干细胞,并提供洞察潜在诊断和治疗癌症,根据(Stowers医学研究所的研究人员。

在他们的研究中,细胞的干细胞,11月25日在网上发表的(Stowers调查员Linheng Li博士和第一作者Pengxu钱博士以及其他合作者,揭示哺乳动物如何印Gtl2,位于小鼠染色体12 qf1,保护成人造血干细胞通过限制细胞的线粒体代谢活动。

研究集中在印迹基因“盖章”是否继承了父亲或母亲。印迹基因,一个工作副本,或等位基因是遗传的,而不是两个。复制从母亲或父亲的灭活或“沉默”。Typically, the paternally inherited allele's expression promotes growth, while the maternally inherited allele's expression suppresses it.

研究人员发现,当Gtl2轨迹从母体遗传的等位基因的表达,它产生非编码rna抑制代谢活动。微的机械化,Gtl2“megacluster”,最大的集群microRNA在哺乳动物基因组中,抑制mTOR信号通路和下游线粒体生物起源和新陈代谢,从而阻止mitochondrial-associated副产品称为活性氧(ROS)成体干细胞,可以损害。

“活性氧就像来自工业制造的有害副产品,”李说。“ROS是不可避免的衍生品的线粒体代谢过程,需要管理的细胞,”他解释说。

造血茎细胞的自我更新和分化成其他细胞,包括白细胞、红细胞和血小板,不断更新人体的血液供应的过程称为造血作用。因为他们的非凡的变革的品质,孤立的人类造血干细胞的移植或输血被用于治疗贫血、免疫缺陷,和其他疾病,包括癌症。

虽然造血干细胞的研究引起了公众的关注,它在很大程度上仍是个未知数如何控制细胞的代谢状态。这项新发现揭示了造血干细胞的代谢控制需要平衡维护和操作和相关健康的造血作用。

一个打破的平衡可以引起细胞生长异常,导致疾病。人类14号染色体上Gtl2异常轨迹q32.2与单亲的二体性的个体接收从一个父母和两份染色体复制从其他家长。单性生殖的二体性可能会导致发育迟缓,智力迟钝或其他健康问题。差异基因表达在Gtl2轨迹也与胎儿酒精接触障碍。

但是当工作正常,Gtl2轨迹作为细胞的保护者。

“大多数的非编码rna Gtl2记录轨迹函数作为肿瘤抑制维持正常的细胞功能,“钱说。

团队李的目光聚集在Gtl2通过研究小鼠的造血干细胞在(Stowers核心中心包括血细胞计数的支持下,生物信息学,组织学和电镜,分子生物学,和组织文化。其他合作者包括堪萨斯大学的研究人员;堪萨斯大学医学中心;天津医科大学、中国;基督教医学院、Vellore、印度;日本东京农业大学;剑桥大学,英国。

在为期三年的研究中,调查人员使用转录组分析分析17造血细胞类型,发现Gtl2轨迹的非编码rna表达主要位于细胞类型的一个子集,包括成人“长期”造血干细胞具有长期自我更新能力。在随后的实验中,删除从母体遗传来的等位基因位点在造血干细胞线粒体生物起源和随后的代谢活动增加以及增加活性氧的水平,后者诱导细胞死亡。

找到打开的可能性Gtl2用作生物标记,因为它可以帮助标签休眠(或储备)干细胞在正常或潜在的癌症干细胞数量,李说。的荧光标记Gtl2轨迹可以让研究人员马克其他成体干细胞在肠道,毛囊,肌肉和神经系统。