科學(xué)家發(fā)現(xiàn)動物干細(xì)胞存在“陰陽”轉(zhuǎn)換

2016年08月16日訊 一份來自巴塞羅那基因組調(diào)控中心（Centre for Genomic Regulation）的研究報告表示，一對能使得細(xì)胞呈現(xiàn)不同基因形態(tài)的分子開關(guān)或?qū)ε囵B(yǎng)動物干細(xì)胞十分關(guān)鍵。這里的所謂的動物，幾乎橫跨整個生物圈，包括從低等的扁蟲到人類。詳細(xì)論文的形式已于2016年8月9日發(fā)表在《eLife》期刊上。

扁蟲（也被稱為渦蟲）有著神奇的自我再生能力，能在幾天之內(nèi)復(fù)原身體上任何部位的損傷。正因如此，基因調(diào)控中心研究小組的帶頭人曼努埃爾·伊里米亞（Manuel Irimia）選取了這種神奇的動物，作為研究干細(xì)胞基因的對象。

研究人員發(fā)現(xiàn)這些干細(xì)胞將基因的一些特定位置進(jìn)行“混搭”--這一過程也被稱為“選擇性剪接”（Alternative Splicing）。而在對那些已經(jīng)分化的扁蟲細(xì)胞的研究中也發(fā)現(xiàn)了不一樣的“基因混搭”--它們的基因經(jīng)過了了不同的選擇性剪切。

于是研究團(tuán)隊開始了更深入的研究，他們發(fā)現(xiàn)影響細(xì)胞進(jìn)行不同選擇性剪接的因子是兩個分子群：CELF和MBNL。它們倆的關(guān)系就像“一陰一陽”：CEFL分子能將基因的形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟茏晕以偕母杉?xì)胞，而MBNL分子則能引導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)行分化。

而伊里米亞之前的研究也提供了佐證，MBNL蛋白質(zhì)分子以及基因選擇性剪接，對于人類和老鼠胚胎干細(xì)胞分化過程十分重要。

其實(shí)，科學(xué)家早就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了對獲取哺乳動物胚胎干細(xì)胞意義重大的蛋白質(zhì)分子--“轉(zhuǎn)錄因子”。但是，轉(zhuǎn)錄因子并不適用于無脊椎動物的干細(xì)胞培養(yǎng)。無脊椎動物早在6億年前從哺乳動物的祖先中分化出來，這也意味著在進(jìn)化史上，它們是“小鮮肉”。

面對如此驚艷的研究結(jié)論，伊里米亞總結(jié)道：“我們在多個物種中都發(fā)現(xiàn)了這樣的基因選擇性剪切機(jī)制。這樣的結(jié)果表明這種機(jī)制可能是一種十分古老的生物機(jī)制，也許和轉(zhuǎn)錄因子一樣，在干細(xì)胞的分化過程中也有著同等的重要意義?！?/p>

研究團(tuán)隊希望接下來的工作中，能進(jìn)一步理解基因選擇性剪切的‘陰陽’轉(zhuǎn)換機(jī)制，這將能有效改善培養(yǎng)干細(xì)胞和分化干細(xì)胞的科學(xué)方法，也能在再生醫(yī)學(xué)（Regenerative Medicine）中得到大量應(yīng)用。

該研究的其他的參與者還包括：來自德國亥姆霍茲國家研究中心聯(lián)合會（the Helmholtz Association）所屬的麥克斯·德爾布呂克分子醫(yī)學(xué)中心（the Max Delbrück Center for Molecular Medicine）的霍爾迪·索拉納（Jordi Solana）、尼古拉斯·雷吉斯基（Nikolaus Rajewsky）以及來自分子醫(yī)學(xué)中心和加拿大多倫多大學(xué)（the University of Toronto）的其他研究者。

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