研究人員在干細(xì)胞分化時跟蹤DNA修飾和基因表達(dá)

表觀遺傳修飾在細(xì)胞分化中起主要作用，有助于確定哪些基因在不同的細(xì)胞系中轉(zhuǎn)錄。但是在發(fā)育過程中很難觀察到胚胎個體細(xì)胞的DNA。上周(5月9日)發(fā)表在 Cell上的論文隨著胚胎干細(xì)胞的分化而發(fā)表，表明細(xì)胞根據(jù)其發(fā)育階段表現(xiàn)出不同的表觀遺傳修飾。

研究人員誘導(dǎo)人類胚胎干細(xì)胞分化成四種不同的細(xì)胞類型：中胚層，它將成為胚胎組織的中間和內(nèi)層; 滋養(yǎng)細(xì)胞樣細(xì)胞，滋養(yǎng)胚胎，幫助形成胎盤; 間充質(zhì)干細(xì)胞，分化為骨和軟骨; 和神經(jīng)祖細(xì)胞。他們記錄了在不同分化階段在每種細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的基因，并測量了染色質(zhì)重塑和DNA甲基化。

他們發(fā)現(xiàn)，在早期發(fā)育過程中，表達(dá)的基因往往處于“DNA甲基化谷”，或者核苷酸鳥嘌呤和胞嘧啶中含量非常豐富，甲基化程度低。在這個階段，染色質(zhì)重塑是最重要的表觀遺傳調(diào)控類型，而甲基化則不太重要。在后期開發(fā)中，關(guān)鍵發(fā)育基因的啟動子往往在鳥嘌呤和胞嘧啶中較差并且受甲基化調(diào)節(jié)。

“關(guān)于干細(xì)胞如何分化成不同細(xì)胞類型的表觀基因組學(xué)研究是了解動物早期發(fā)育的一種很好的方法，”Salk研究所植物分子和細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任，該論文的作者Joseph Ecker在新聞稿中說道。。“如果我們了解這些細(xì)胞的譜系是如何產(chǎn)生的，我們就可以理解在分化過程中是否出現(xiàn)了正確與錯誤。這是一項(xiàng)非?；A(chǔ)的研究，但是能夠?yàn)楦鞣N療法生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)細(xì)胞類型具有意義。“

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