研究人員報(bào)告了護(hù)送一種關(guān)鍵酶的蛋白質(zhì)用于細(xì)胞分化
成體生物的發(fā)育始于受精卵,其分化成數(shù)百種包含組織和器官的特化細(xì)胞類型。這些細(xì)胞命運(yùn)如何發(fā)生變化是研究興趣的主題。所有細(xì)胞都含有相同的遺傳信息,因此發(fā)育涉及對(duì)DNA中所含基因的選擇性調(diào)節(jié)。打開或關(guān)閉這些基因的蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)錄因子。當(dāng)成體中的干細(xì)胞(例如血液干細(xì)胞)專門研究不同功能所需的細(xì)胞類型時(shí),類似的機(jī)制起作用。為了確保正確的基因調(diào)控,需要額外種類的蛋白質(zhì),例如修飾包裹DNA或甚至DNA本身的蛋白質(zhì)的酶,從而微調(diào)這個(gè)復(fù)雜的過程。有趣的是,
在發(fā)表于細(xì)胞干細(xì)胞的論文中,由Thomas Graf領(lǐng)導(dǎo)的基因組調(diào)控中心(CRG)的研究人員與來自巴黎高等師范學(xué)院和CNAG-CRG和哈佛大學(xué)的科學(xué)家合作。醫(yī)學(xué)院,研究了這個(gè)復(fù)雜的過程。他們將注意力集中在一種名為Tet2的酶上,該酶在多能干細(xì)胞的形成和血細(xì)胞分化中起著至關(guān)重要的作用。
Tet2是細(xì)胞命運(yùn)決定的驅(qū)動(dòng)力,其通過化學(xué)修飾DNA來促進(jìn)基因表達(dá)。要做到這一點(diǎn),它需要結(jié)合DNA,但不能單獨(dú)這樣做。因此,問題在于什么將Tet2酶帶到DNA中起作用的區(qū)域。
現(xiàn)在,Graf及其同事報(bào)告說,Tet2通過與其相互作用的特定蛋白質(zhì)被帶到DNA中。他們鑒定了三種轉(zhuǎn)錄因子,每種轉(zhuǎn)錄因子可以將酶引導(dǎo)至細(xì)胞命運(yùn)規(guī)范所需的不同靶基因組。因此,許多不同的蛋白質(zhì)可以在需要的時(shí)間和地點(diǎn)將Tet2帶到DNA區(qū)域。
“我們通過監(jiān)測(cè)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞重編程過程中DNA修飾的動(dòng)態(tài)來研究Tet2作用機(jī)制。我們的數(shù)據(jù)有助于回答該領(lǐng)域的一個(gè)開放性問題,不僅與胚胎發(fā)育和分化有關(guān),還與細(xì)胞重編程相關(guān)。和癌癥,“該研究的首席研究員和CRG小組負(fù)責(zé)人托馬斯格拉夫解釋說。
“我們的研究結(jié)果將有助于其他研究白血病和其他類型癌癥的研究人員,其中涉及Tet2,”該論文的第一位共同作者JoséLuisSardina說。“我們的新數(shù)據(jù)將可供臨床研究界使用。這是另一個(gè)例子,說明發(fā)現(xiàn)基因調(diào)控基本機(jī)制的基礎(chǔ)研究如何也可能具有醫(yī)學(xué)應(yīng)用,在這種情況下,可用于癌癥和細(xì)胞再生,”他總結(jié)道。
該研究還報(bào)道了另一個(gè)意外的發(fā)現(xiàn),即轉(zhuǎn)錄因子可以將Tet2募集到特定的DNA區(qū)域,而不會(huì)包含在所謂的核小體中包含的包裹DNA的蛋白質(zhì)。這代表了轉(zhuǎn)錄因子與基因組相互作用的新方式,作為Tet2定位的先驅(qū)。格拉夫說:“現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)受這些先驅(qū)因素約束的基因組區(qū)域細(xì)胞命運(yùn)決定的作用將會(huì)很有吸引力”。
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