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科学家发现细胞标记新机理

2014年08月06日09:04    来源:中国科学报    手机看新闻
原标题:科学家发现细胞标记新机理

  图片来源:EYE OF SCIENCE

  如果想要向世人展示自己与众不同,你可能会买一辆丰田普锐斯或纹一个贾斯汀·比伯的纹身。但实际上,细胞是更好的方式,因为它能通过多种方式展现你的与众不同。近日,研究者发现了一个全新的机理,可以据此标记人体内的各种细胞,并确保这些细胞间不会相互转化。

  科学家早在数十年前就已经发现了基础基因密码的存在,即细胞通过转化一串DNA碱基使之成为一个蛋白质的氨基酸。但10多年来,科学家一直在尝试破解组蛋白密码——这是一组更加复杂的密码,内嵌在有机体的基因组中。组蛋白是一种DNA环绕在染色体上的蛋白质,通过化学手段调整组蛋白可以调节基因的活动。例如,细胞可以通过将3组甲基原子团附着在一种名为H3的组蛋白的特定位置上,从而关闭基因功能。

  但是,若将3组甲基原子团附着在H3的其他位置上,则会产生完全不同的效果,科学家将这种转化称为H3K4me3。细胞通常只会将H3K4me3标记附着在基因组中很短的一段上,但研究者注意到,H3K4me3有时会极大地延展开,进而影响到更多的组蛋白。

  为了弄清这些携带H3K4me3标记的组蛋白是否蕴涵某些组蛋白密码,美国斯坦福大学分子遗传学家Anne Brunet和同事追踪研究了20多种细胞类型。他们发现,在不同细胞中,延展后的H3K4me3标记会指向不同位置。研究者可以只依据H3K4me3标记在染色体上的位置辨别细胞的类别,例如肌肉细胞或者肾脏细胞。此外,他们还注意到,H3K4me3标记所指向的通常是对细胞的功能或特性十分关键的基因。

  研究者进一步表示,H3K4me3标记之所以能够将各种细胞区别开,实际上是通过一种名为RNA干扰(RNAi)的手段干扰神经前体细胞的运转,而后者可以转化成任意形式的脑细胞。研究者发现RNAi会损害细胞复制和产生神经元的能力,但如果不给基因注入H3K4me3标记或只注入很短片段的H3K4me3标记,则神经前体细胞仍可以正常分解。换句话说,延展后的H3K4me3标记能够长期保持细胞特性。研究者将这一结果在线发表于近日的《细胞》杂志。Brunet指出,找到H3K4me3标记很容易,因此可以很快将之应用于实践,例如癌症诊断。(段歆涔)

(责编:吴姣(实习生)、熊旭)


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