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      研究人員預(yù)測細胞轉(zhuǎn)換因子
      
			
      
				2019-04-04 09:59:17
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      由于采用了新開發(fā)的計算方法，盧森堡研究人員可以準(zhǔn)確預(yù)測一個細胞亞群如何轉(zhuǎn)化為另一個細胞亞群。“例如，該方法在替代疾病過程中丟失的細胞亞群時具有巨大的再生醫(yī)學(xué)潛力，”盧森堡中心計算生物學(xué)組負責(zé)人Antonio del Sol博士解釋道。盧森堡大學(xué)系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)(LCSB)?？茖W(xué)家們與瑞典卡羅林斯卡研究所的帕金森病研究人員合作，研究表明，基于計算預(yù)測，神經(jīng)干細胞可以重新編程并最終轉(zhuǎn)化為所需的神經(jīng)元亞型。研究人員在Nature Communications雜志上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。
      

      研究人員預(yù)測細胞轉(zhuǎn)換因子
      

      皮膚細胞和神經(jīng)元不一樣。但即使是相同類型的細胞也可能在遺傳活動方面存在細微差異，這些差異有時會對其細胞功能產(chǎn)生強大影響，從而產(chǎn)生不同的細胞亞群或亞型。例如，多巴胺能神經(jīng)元是大腦中產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺的神經(jīng)細胞。在帕金森病的過程中，中腦黑質(zhì)中的這些細胞會死亡，但不是全部。這些細胞中只有一種特定亞型消失。“特定細胞亞型的特征由一些相互作用的調(diào)節(jié)基因來表征和維持，”del Sol解釋說。“然而，使用現(xiàn)有的分析方法，這些亞型之間的差異是微妙的，難以檢測到。”
      

      為了解決這個問題，del Sol和他的團隊開發(fā)了一個名為TransSyn的計算平臺。其預(yù)測基于群體中個體細胞的基因表達程序。在多步計算管道之后，TransSyn搜索細胞亞型之間的細微差異。研究人員知道，總有多種協(xié)同相互作用的調(diào)節(jié)基因共同作用來表征亞型。一旦針對每種亞型鑒定出這些協(xié)同的“轉(zhuǎn)錄核心”，就有足夠的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到實驗室應(yīng)用上，例如將一種細胞亞型轉(zhuǎn)化為另一種細胞亞型。為此，科學(xué)家們用特定因子處理細胞培養(yǎng)物以改變其基因表達譜。這些因子激活某些基因，同時激活其他基因。
      

      根據(jù)盧森堡的預(yù)測，瑞典卡羅林斯卡研究所的研究人員將人類神經(jīng)上皮干細胞(hNES細胞)從后腦轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌虬l(fā)育成多巴胺能神經(jīng)元的中腦多巴胺能神經(jīng)元祖細胞。“這可能被證明是帕金森病細胞治療的策略，”del Sol斷言。
      

      測試實驗室中的預(yù)測
      

      盧森堡研究人員正在與美國格拉德斯通研究所合作，繼續(xù)測試他們平臺的適用性。由Deepak Srivastava領(lǐng)導(dǎo)的美國研究人員正在尋找一種將右心室心臟細胞轉(zhuǎn)化為左心室心臟細胞的有效方法。反之亦然 - 因為這兩種亞型在其基因表達譜和功能活性方面表現(xiàn)出細微的差異。“我們已經(jīng)有了預(yù)測。我們在美國的同事將在未來幾周開始他們的實驗，”del Sol說。
      
			

			
        
      
			
      
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