作者:John B. Gurdon 来源:ECR 发布时间:2012-10-31 10:32:28
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研究指出细胞核多能化关键
 
将成熟细胞重新编程使其可以分化为任何细胞,这一理念对于修复化疗后的受损组织或骨髓很有帮助。10月刚捧得2012年诺贝尔生理/医学奖的英国科学家约翰·戈登(John B. Gurdon)近日在BMC旗下的Epigenetics & Chromatin research杂志上发表了他的最新研究,他指出组蛋白H3.3及组蛋白互作蛋白HIRA是将细胞核多能化的关键。
 
机体内的所有细胞都含有同样的DNA,随着器官成熟这些细胞被编程成为不同的细胞类型,例如心脏细胞、肺部细胞和脑细胞等。为此,细胞内的基因或多或少会有一些要被永久关闭,随着胚胎生长这些细胞在分裂一定次数后就不再能够转变为其他类型。举例来说,心脏细胞不能转化为肺部细胞,而肌肉细胞不能转化为骨细胞。
 
将成熟细胞核转到未受精的卵细胞中,是一种重编程DNA的途径。卵细胞中的蛋白和其他因子会调整DNA的开启和关闭,使细胞成为多能干细胞。然而,这种方法并不能完全抹去细胞“前世的记忆”,而这种困难足足阻碍了科学家们50年。
  
染色质或者准确的说组蛋白能够调控基因的活性,DNA环绕着组蛋白形成染色质,而组蛋白的改变能够控制基因的开启和关闭。为了了解细胞核重编程的机制,戈登教授的研究团队将小鼠细胞核移植到青蛙的卵母细胞中(Xenopus laevis)。他们通过显微注射给组蛋白添加了荧光标签,这样他们就能对细胞核移植后细胞中的组蛋白进行观察。
 
戈登教授解释道,“通过显微镜实时观察,很明显核移植十小时前卵母细胞合成的H3.3(与活跃基因有关的组蛋白)整合到了移植的细胞核中。我们还发现这样的H3.3整合到参与细胞多能化的Oct4基因中,而且整合过程与基因转录开始是一致的。”戈登教授的研究团队还发现,H3.3整合到染色质中所需的Hira蛋白也是核重编程所需的。
 
Fred Hutchinson癌症研究中心的Dr Steven Henikoff评价道,“戈登教授的研究为我们指出,操纵H3.3通路可能是完全抹去细胞‘记忆’的有效途径,这种方法有望生成真正的多能干细胞。从人们首次发现细胞可以被重编程到现在已经过去了半个世纪,这项研究与今年另一位诺贝尔生理/医学奖获得者山中伸弥遥相呼应,为人们解析了人工诱导细胞重编程成为常规临床治疗的关键阻碍。”(来源:生物通  叶予)
 
 
 
 
 
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