科学家识别出一种分子键,能帮助细胞保持同一性,并能防止成体细胞转化成诱导多能干细胞(iPS细胞)。Hannah L. Robbins如是说。
他们说,我们不能逃避过去——不论我们如何变化,我们仍拥有以前的记忆;我们的细胞也一样。
成体细胞,如皮肤细胞或血细胞,它有细胞记忆,或有从一个自由的胚胎细胞发育成一个特定的成年细胞的细胞变化的记录。现在,美国马萨诸塞州总医院(MGH)的哈佛干细胞研究所的研究人员与维也纳的分子生物技术(IMBA)和分子病理学(IMP)研究机构的科学家合作,已经鉴定出能有效地消除细胞记忆的抑制基因,使得细胞更容易被重新编程,这就使得重组的过程更快和更有效。
这项研究最近发表在《Nature》上。
“我们开始了这项工作,因为我们想知道为什么皮肤细胞是皮肤细胞,为什么它不会在第二天、下个月或一年后改变特性?”共同作者Konrad Hochedlinger博士说道。他是麻省总医院和哈佛干细胞与再生生物学系的主任,也是细胞重新编程的世界级专家。
人体内的每个细胞有相同的基因组或DNA蓝图,Hochedlinger说,基因在发育阶段如何打开或关闭,将会决定它们变成何种成体细胞。通过操纵这些基因,并引入新因素,科学家能够解开成体细胞基因组中的休眠部分,并将其重新编程为另一种细胞。
但是,“皮肤细胞知道它是皮肤细胞,”国际工商管理硕士的Josef Penninger说,即使科学家将那些皮肤细胞重新编程成诱导多能干细胞(iPS细胞) - 这一过程将理想化地要求一个细胞在转化成新细胞之前,“忘记”原有的身份。但是细胞记忆往往是保守的,这成了细胞重新编程的障碍。 “我们想知道维持细胞记忆的因素和防止iPS细胞形成的机理,”Penninger说。
为确定潜在因素,团队建立了用于调节已知染色质调节器的基因库——即控制DNA的包装和标签并参与创建细胞记忆的基因。
Hochedlinger和Sihem Cheloufi作为共同第一作者,是Hochedlinger实验室的博士后,他们设计了一种测试每一个因素的筛选方法。