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根据西奈山研究人员今天在线发表于“ 细胞干细
2019-01-12

我们每个人都从一个非专业的单细胞发展成数百种不同的特定细胞类型。干细胞在子宫中繁殖(增殖)和成熟(分化)成为肌肉,骨骼,神经等。然而,为了使干细胞成为安全医学治疗的基础,该领域需要能够严格控制干细胞多能性,成为许多细胞类型的能力,以及自我更新或不朽,能够在不断的周转中保持分裂和倍增。

这种难以捉摸的稳定性必须在干细胞供应保持在手边之前实现,直到将它们变成镰状细胞贫血症或导致白血病的异常白细胞中的畸形红细胞的替代物鸿禾娱乐是大平台吗。同样限制治疗干细胞的使用迄今为止,自我更新,对于快速生长的胎儿而言至关重要的质量,当偶然的,无限制的细胞增殖导致肿瘤中看到的异常组织生长时,也可能是癌症风险的来源。

在目前的研究中,西奈山研究人员发现,称为“锌指蛋白217”(ZFP217)的蛋白质调节基因的作用,维持干细胞自我更新和分化之间的平衡。使用小鼠胚胎干细胞发现了研究结果,小鼠胚胎干细胞是用于研究人类干细胞中所见过程的良好细胞模型。

“希望ZPF217可用于维持治疗性干细胞的供应,”首席研究作者Martin Walsh博士说,他是伊恩霍恩医学院儿科,结构和化学生物学,遗传学和基因组科学副教授西奈半岛。“与此同时,由于人类ZNF217与多种癌症的生存率较低有关,因此了解这种蛋白质在生理条件下的运作方式可能有助于预测癌症风险,实现早期诊断并提供新的治疗方法。”

研究结果建立在遗传和表观遗传基础上,包括人体蓝图编码在指导一种或多种蛋白质构建的基因中。基因表达是将作为DNA存储的信息通过酶转换(转录)到称为RNA的相关分子,然后转化为构成身体结构和信号的蛋白质的过程。

转录组是在每种细胞类型中转录的所有RNA分子的集合,以及当时在该细胞中转化基因的读数。DNA被转录成信使RNA(mRNA),其携带代码到核糖体,核糖体是通过读取mRNA指令构建蛋白质的分子机器。在打开基因,将它们转录成RNA,然后将它们转化为蛋白质的过程中的几个点,可能发生化学变化,鼓励或干扰基因表达。这是表观遗传学的科学,其中遗传物质的化学变化打开或关闭基因而不改变从父母遗传的DNA代码的顺序。甲基化是甲基DNA链上某一点(一个碳原子与三个氢原子键合)的化学连接,是一种常见的表观遗传,可以“沉默”基因的调控变化。

虽然许多表观遗传机制在DNA水平上调节遗传功能,但是一种新兴科学通过在另一个监管技巧水平上对RNA进行化学变化来研究调控。

N6-甲基腺苷(m6A)是人类细胞中鸿禾娱乐信誉怎么样最常见的RNA修饰,影响稳定性及其携带遗传信息的能力。在目前的研究中,发现ZFP217通过附着于另一种酶m6A甲基转移酶样3(METTL3)并使其失活而调节干细胞多能性基因产生的mRNA上的m6A沉积。这可以防止甲基化,否则会导致干细胞分化,从而结束它们的自我更新和多能性。

同时,该研究结果进一步证明了m6A甲基化,部分受ZFP217信号传导控制,与人类癌症有关。ZNF217的过表达通过允许细胞无限增殖和转向通常告诉细胞成熟为功能细胞(骨,血液,皮肤细胞)的途径,为肿瘤细胞提供了优势。

研究小组还发现,ZFP217可以启动对干重重要的基因,包括Nanog和Sox2。在复杂的遗传调控中看到的反馈环中,ZFP217的表达可能反过来受到这些相同因子的影响。

自2006年以来,研究人员已经能够采取分化的特化细胞,如皮肤细胞,并将其转化为诱导多能干细胞或iPSCs。此类iPSC对该患者具有遗传特异性。这有望创造个性化的治疗性干细胞。Nanog和Sox2是研究人员用于产生iPSC的酶之一,因此ZFP217可能代表了实现对细胞重编程的严格控制所需的另一种工具。