干細胞命運的決定子

  干細胞沿著定義路線重編程，發(fā)育形成如心臟、肺臟或腎臟等特定器官的分子機制，長期以來是科學家們側(cè)重研究的焦點。近日來自北卡羅來納大學教堂山分校醫(yī)學院的研究人員，在新研究中揭示了表觀遺傳信號協(xié)同作用決定干細胞zui終命運的機制。相關論文發(fā)表在12月27日的《分子細胞》（Molecular Cell）雜志上。

盡管所有的特化細胞類型DNA中編碼的遺傳信息相同，人們越來越清楚：基因組外的信息，即表觀遺傳學在編排干細胞朝著定義路線重編程中發(fā)揮著重要的作用。盡管人們知道表觀遺傳是在細胞發(fā)育過程中特定事件導致基因開啟和關閉的原因，當前對于調(diào)控這一精妙過程的確切機制卻不是很清楚。

在新研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)一類稱作PCL's（polycomb-like proteins）的*蛋白質(zhì)充當了基因“開關“狀態(tài)之間的一個橋接分子。

論文的資深作者、北卡羅來納大學醫(yī)學院生物化學和生物物理學助理教授、Lineberger綜合癌癥中心成員Greg Wang博士說：“這一發(fā)現(xiàn)對于干細胞生物學和癌癥形成均具有重要意義，因為在干細胞中受到PCL's控制的相同調(diào)控回路，常常也在腫瘤中發(fā)生錯誤調(diào)控。”

近年來的研究揭示PRC1和PRC2這兩種核心蛋白復合體參與建立維持了多梳（Polycomb）抑制染色質(zhì)狀態(tài)，是決定基因的活化和去活化，在適當?shù)臅r間對適當?shù)募毎M織類型的基本要素之一。其中PRC2介導H3K27的甲基化調(diào)控，這對于Polycomb （Pc）基因沉默至關重要，這也是通過細胞分裂維持轉(zhuǎn)錄沉默的一種經(jīng)典表觀遺傳現(xiàn)象。

在這篇新文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)PCL's通過PRC2復合體導致了與表觀遺傳信號相關的某些基因被關閉。

Greg Wang說：“在干細胞中，PRC2復合體關閉了一些基因，這些基因可以促進重編程形成如心臟或肺臟等器官特化細胞。”

除了在細胞發(fā)育中起重要作用，在如前列腺癌、乳腺癌、肺癌和血癌等多種癌癥類型中也發(fā)現(xiàn)有PRC2水平增高。許多制藥公司正在著手開發(fā)靶向PRC2的藥物。Greg Wang和同事們證實在干細胞中控制PRC2功能的機制，同樣也適用于人類癌癥。

“在癌細胞中發(fā)現(xiàn)一種能控制PRC2的特異PCL，我們或許能夠開發(fā)出靶向這一PCL的藥物從而以更可控的方式調(diào)控PRC2功能，以實現(xiàn)在干細胞中維持PRC2的功能，在腫瘤中抑制它，” Greg Wang說。了解更多詳細信息

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