Cell：主宰胚胎干細胞核心轉錄的開關Mof蛋白
發布時間：2012-11-07瀏覽次數：1376返回列表
干細胞是如何維持其轉變為機體內任何細胞類型的能力的?它們又是如何“決定”放棄那樣神奇的狀態，開始啟動分化的?如果研究人員能夠解答這些問題，我們利用干細胞來治療疾病的能力將有可能取得大的突破?，F在，來自密歇根大學醫學院的一個研究小組發布了一項關鍵的發現，有可能將這一目標變為現實。
在新一期的雜志《細胞干細胞》(Cell Stem Cell)上，密歇根大學病理學和生物化學系副教授竇亞麗博士和她的研究小組揭示了一種稱作Mof的蛋白在維持干細胞干性(stem-ness)方面起至關重要的作用，并啟動小鼠中的干細胞轉變為了特化細胞。
她們的研究結果表明Mof在干細胞的“表觀遺傳”中起關鍵作用，從而幫助干細胞讀取和利用了它們的DNA。干細胞研究中的一個關鍵問題是什么將干細胞維持在了一種青春的狀態中，并隨后允許它們開始“成長”成為一種特異的組織類型?
竇亞麗博士多年來從事Mof研究，對于Mof在干細胞生物學中的錯綜復雜性感到困惑不解。
她的她的研究團隊將焦點放在了當DNA纏繞組蛋白時往DNA上添加臨時標簽的因子上面。為了讀取它們的DNA，細胞必須將DNA從這些組蛋白上松開一點，使得基因閱讀裝置能夠接近遺傳密碼，從而轉錄它。由Mof添加的臨時標簽充當了小指示標，引導“閱讀”裝置到達正確的位點。
竇亞麗博士說：“簡而言之，Mof調控了核心轉錄機制，沒有它細胞就不會是干細胞。細胞中存在著許多稱為組蛋白乙酰轉移酶的蛋白，但只有MOF在未分化細胞中是重要的。”
竇亞麗和她的研究小組曾經發布過另一個與DNA轉錄相關的蛋白WDR5，證實其添加的標簽對于轉錄過程其重要。但Mof似乎是控制了實際上促使細胞決定哪些基因需要讀取(對干性至關重要的一個功能)的這一過程。“沒有Mof，胚胎干細胞會喪失它們的自我更新能力，開始分化，”她解釋說。
新研究結果有可能對于研究誘導多能干細胞尤其重要，這種類型的干細胞并非來自于胚胎，而是由成人組織生成。
誘導多能干細胞研究為疾病治療帶來了大的希望，它有可能讓患者實現利用來自自身組織生成的干細胞治療疾病。然而當前從組織生成IPSCs的方法涉及一個利用致癌基因的過程，這一步有可能導致醫生和患者停滯不前。
竇亞麗說對Mof開展進一步的研究使停止使用這種潛在有害的方法成為可能。但這還需要更深入的研究。
她們將把研究側重在Mof標記稱為染色質的DNA結構使部分基因組維持在易接近狀態的機制上。在干細胞中，科學家們已經證實DNA的許多區域保持易接近的開放狀態——有可能是因為干細胞需要利用它們的DNA生成許多讓它們免于“成長”的蛋白。
一旦干細胞開始分化，或成為某種特化的細胞類型，部分的DNA就會關閉，變得不可接近。許多的科學研究小組研究了這一“選擇性沉默”，以及導致細胞只閱讀某些基因啟動特化的因子。但很少有人關注促進廣泛的DNA轉錄維持干性的因子。
“Mof標記了需要保持開放的區域，維持了干細胞能夠變成所有細胞類型的潛能，”竇亞麗解釋道。生成Mof的基因在果蠅和小鼠中都具有相同的序列，這一事實表明它在許多物種中起至關重要的作用。
竇亞麗博士分析說：“考量干細胞，自我更新和干細胞分化是干洗吧強大的兩個方面。人們給予干細胞治療上的分化高關注，實際上干細胞自身也具魅力，迄今為止，Mof蛋白是揭示維持胚胎干細胞干性的組蛋白乙酰轉移酶。
