干细胞研究暗示准备成熟度比预期的更早

科学家称这种灵活性为“多能性”,即作为一个有机体的发展,干细胞必须准备即刻激活高度多样化的基因表达程序用于将其变为血液、大脑、肾脏细胞。

实验室的科学家们(Stowers研究员阿里Shilatifard博士在2012年12月27日,网上问题的细胞,细胞保持塑料的一种方法是驻扎一种叫做Ell3延伸的DNA的蛋白质被称为“增强”需要激活邻近基因。他们的发现表明Ell3停在发育调控基因的增强剂,甚至是沉默,质数,它为未来的表达式。这一发现意义重大,许多这些相同的基因异常开启的癌症。

“我们现在知道一些增强器misregulation参与固体和血液肿瘤的发病机理,“Shilatifard说。领域”,但问题是如何确定不活跃或增强子元素。我们发现Ell3 ES细胞与增强子给了我们一个手持识别和研究它们。”

2000年,Shilatifard认为Ell3魔法的第三个成员(“一千一百一十九lysine-rich白血病基因”)伸长的家庭因素,蛋白质基因表达的速度增加。”时,我们没想太多Ell3因为这是睾丸中高度表达,“Shilatifard说,并指出,人们认为精子只是船只用来携带的DNA鸡蛋和相关因素关系不大的未来基因表达的调节产生的胚胎。

但几年前,一个奇怪的开放大学的研究生在Shilatifard实验室工作,撑起林,开始探索潜在的功能被忽视的基因来启动一个全球搜索区域被Ell3在小鼠胚胎干细胞的基因组。他的搜索合作bioinformatician Shilatifard实验室,亚历山大·s . Garruss透露,Ell3坐在超过5000剂,包括许多调节基因控制干细胞成熟到脊髓,肾脏和血液细胞。

“有趣的是,Ell3明显活跃的和不活跃的增强剂,以及增强剂,被称为“泰然自若,“林表示,他指的是一个过渡态从活动到活动。”,表明Ell3的主要功能激活的基因可能是'只是在开发过程中被表达。”

这一事实沉默基因可以表达并不意外:“影射”研究人员知道酶机,DNA复制到RNA蓝图proteins-a叫做波尔ii世常停顿的蛋白质的基因,可能自身加速引擎准备跳过基因开始门在回应一个发育的信号。Shilatifard和他的同事发现几年前,暂停波尔二不是一个快速转录诱导的先决条件。

令人吃惊的是,当研究人员使用分子技巧耗尽Ell3老鼠的胚胎干细胞,然后做了一个名为“基因组”的调查。从一开始他们发现停顿了一下波尔II消失网站Ell3-deficient许多基因的细胞。这意味着不仅Ell3优先马克干增强剂,但它的存在也有必要保持空转波尔II准备行动。

大多数当前的研究定义了如何,发展时间是正确的,enhancer-bound Ell3配合的组件称为超级大老板伸长因素伸长复杂释放波尔二世从一开始门,使干细胞分化所需基因的表达。其中关键的发现是他们观察老鼠干细胞耗尽Ell3未能激活成熟细胞类型的基因表达。

这些结果仅是原因任何实验室开始冷却香槟,但这项研究一个令人惊讶的结尾,让读者与另一个启示。勾结Fengli郭博士(Stowers电子显微镜的核心,团队准备老鼠精子和观察到的高放大图像Ell3和波尔二世,在精子细胞核。

在哺乳动物中,基因表达受波尔二世,这一过程称为转录,并没有开始之前,一个单细胞受精卵的形成,也就是说,在生殖细胞精子和卵子的结合。“这是非常重要的,Ell3和其他因素调节转录中发现精子,”林说,这项研究的第一作者。林是谨慎的在解释这个发现”,但将是非常激动人心的进一步研究转录因子中发现精子是否能导致精子染色质的decondensation或进一步基因活化受精后担任表观遗传标记。”

Shilatifard也谨慎的问题仍有待探讨,其中Ell3和波尔II是否接触DNA内精子或类似的过程是否发生在未受精卵和功能在这一过程中。尽管如此,他认为这一发现具有根本性的意义,不仅为发展,也为他的下一个。

“这项工作开辟了一个全新的研究领域在我的实验室里,“Shilatifard说,他在过去十年专注于异常与白血病相关基因表达。“如果我们发现转录因子结合特定区域生殖细胞的染色质,我可能专注于生殖细胞在未来几十年。这将打开一个巨大的门使我们能够确定这些因素的作用在早期发展。”