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组蛋白编码是不同器官细胞的特定标记

已有 6434 次阅读 2014-8-2 17:32 |个人分类:自然科学|系统分类:海外观察

人类和高等动物等多细胞生物的典型特点是所有细胞共同使用同一套遗传物质,但不同细胞类型具有各自特征,区分不同细胞类型,研究这些不同特征产生的方式一直是科学家十分关系的科学问题,最近科学家发现,一种组蛋白编码方式是许多不同细胞类型区别的重要标志。这显然是一种典型的表观遗传学特征。


许多年前,科学家将遗传信息翻译成蛋白的种类作为细胞类型的标志,10年前,科学家发现组蛋白密码才是更复杂的编码模式,组蛋白是包绕在DNA周围,是形成染色体的重要成分。组蛋白的多种化学调节能影响基因表达活性,甚至关闭或开放目标基因的表达。例如,组蛋白H3某一位点甲基化修饰可以关闭基因表达,如果在另外一个位置3甲基化修饰(赖氨酸的Ɛ氨基的三次甲基化修饰H3K4me3)则可产生不同的作用。

为确定这些H3K4me3能产生组蛋白编码,斯坦福大学分子遗传学家Anne Brunet等对20种不同类型的细胞进行分析,结果发现这种H3K4me3在不同细胞类型出现在不同类型的基因,只利用这种特点完全能区分出肝脏、肌肉和肾脏细胞。

另外他们证明这些标记对这些细胞功能非常关键。在胚胎干细胞,这些细胞获得这些特征性标记。这一研究最近在线发表在《细胞》上。研究采用能阻断成年神经干细胞的RNAi进行处理,以阻断H3K4me3的表达,发现能阻止这些细胞分化为神经元,这些细胞仍然能进行正常分裂。细胞保持其细胞特征的方式很多,最新研究证明H3K4me3通过组蛋白编码也是一种区分细胞特征的方法。凯斯西储大学表观遗传学家PeterScacheri非常欣赏这个文章,他认为虽然过去许多人研究H3K4me3标记,但现在的研究发现这种标志能区分许多细胞类型仍十分意外。对这种标志进行检测很容易,这一发现将给科学家提供一种快速区分细胞类型的方法,如对诊断转移癌症细胞来源十分有价值。

http://news.sciencemag.org/biology/2014/07/preventing-cellular-identity-crisis



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