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      噪聲有助于細(xì)胞做出決定 團(tuán)隊(duì)揭示了遺傳噪聲在發(fā)育中的重要性
      
			
      
				2018-12-24 10:27:18
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      根據(jù)Wolf Reik教授共同領(lǐng)導(dǎo)的研究小組的最新研究，早期發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞之間的隨機(jī)差異可能是制造體內(nèi)不同細(xì)胞的關(guān)鍵。不同的細(xì)胞類型 - 大腦，血液，皮膚，腸道等 - 都具有獨(dú)特而重要的作用，但它們都是一樣的。由于在我們出生之前做出的一系列生化選擇，細(xì)胞變得不同。為了讓我們保持健康，這些選擇需要確保我們獲得每種細(xì)胞類型的正確數(shù)量。
      

      噪聲有助于細(xì)胞做出決定 團(tuán)隊(duì)揭示了遺傳噪聲在發(fā)育中的重要性
      

      Babraham研究所，EMBL-EBI和Wellcome Trust-醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)干細(xì)胞研究所的科學(xué)家們?cè)诎l(fā)育的最早階段檢查了胚胎干細(xì)胞的遺傳學(xué)。通常，相同類型的細(xì)胞具有匹配的基因活性模式- 許多相同的基因在所有細(xì)胞中被關(guān)閉或打開(kāi)。發(fā)表在Cell Reports雜志上的這項(xiàng)最新研究表明，當(dāng)細(xì)胞開(kāi)始專攻不同的細(xì)胞類型時(shí)，它們的基因活動(dòng)變得更加“嘈雜” - 每個(gè)細(xì)胞開(kāi)始打開(kāi)或關(guān)閉不同的基因組。
      

      結(jié)果集中于胚胎形成開(kāi)始附近的兩個(gè)選擇，結(jié)果表明，當(dāng)細(xì)胞決定要成為什么時(shí)，不同細(xì)胞中基因活性的變異就會(huì)更大 - 相同的基因可能會(huì)在一些細(xì)胞和其他細(xì)胞。偶然這種噪音會(huì)使一些細(xì)胞更有可能成為一種類型的細(xì)胞，而其他細(xì)胞則開(kāi)始傾向于替代細(xì)胞。
      

      該論文的共同第一作者是Hisham Mohammed，Irene Hernando-Herraez和Aurora Savino。巴布拉罕研究所的穆罕默德博士說(shuō)：“我們的分析表明，早期發(fā)育中兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的轉(zhuǎn)錄噪聲升高與細(xì)胞命運(yùn)決定相吻合。相反，在這些決定后，細(xì)胞變得高度同步并迅速生長(zhǎng)。我們的研究系統(tǒng)地描繪了轉(zhuǎn)錄噪音并揭示與早期血統(tǒng)決定相關(guān)的新過(guò)程。“
      

      這種使相似細(xì)胞變得不同的過(guò)程稱為對(duì)稱性破壞。這項(xiàng)研究標(biāo)志著第一次使用一種稱為單細(xì)胞測(cè)序的技術(shù)來(lái)檢測(cè)發(fā)育早期階段小鼠胚胎的單個(gè)細(xì)胞。以前的研究只檢查了細(xì)胞群，因此在對(duì)稱性破壞期間不可能研究細(xì)胞之間的差異。
      

      Wellcome Trust-醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)干細(xì)胞研究所的聯(lián)合資深作者Jennifer Nichols教授說(shuō)：“我們的數(shù)據(jù)使我們能夠以前所未有的精度研究單個(gè)細(xì)胞中的基因活性。這一細(xì)節(jié)使我們能夠觀察到實(shí)質(zhì)性差異。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中調(diào)節(jié)嘈雜的基因活動(dòng)可能是細(xì)胞如何決定未來(lái)的關(guān)鍵部分。未來(lái)我們希望發(fā)現(xiàn)如何控制這一過(guò)程，以更好地了解噪音如何影響早期發(fā)展。
      

      作為該論文的首席計(jì)算科學(xué)家，EMBL-EBI的John Marioni博士說(shuō)：“只有通過(guò)計(jì)算生物學(xué)的不斷進(jìn)步才能理解這樣的研究中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。收集了超過(guò)10,000條數(shù)據(jù)關(guān)于每個(gè)細(xì)胞，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)對(duì)于達(dá)到這類研究所需的敏感度至關(guān)重要。“
      
			

			
        
      
			
      
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