Cell子刊發表顛覆性文章：配對的等位基因
日期：2015-03-09 09:21:13
我們和其他哺乳動物的每一個基因都有兩個拷貝，一個來自父親一個來自母親。人們將這樣的基因拷貝稱為等位基因。長期以來，科學家們一直認為等位基因在細胞核內是相互隔離的。但Cell Stem Cell雜志發表的一項新研究顯示，哺乳動物細胞內的等位基因實際上會發生配對。值得注意的是，這種配對發生在干細胞準備分化的關鍵時期。
對于胚胎干細胞來說，Oct4基因是非常重要的。冷泉港實驗室（CSHL）David L. Spector教授的研究團隊發現，Oct4的兩個等位基因能夠聚集到一起，而且這一事件并不是隨機的，只發生在干細胞發育的關鍵時刻。
研究人員一開始是在研究干細胞中的重要基因，觀察它們在細胞核里的定位。“我們檢測了數百個細胞，意外發現Oct4的兩個等位基因在25%的細胞中存在共定位，”Spector說。“這種圖片就是所謂的‘一圖勝千言’。”
研究人員通過大量的實驗分析，證明Oct4等位基因配對是一個普遍現象。“工作量很大，但這是值得的，”文章的第一作者Megan Hogan博士說。
為了理解這種現象在生理學方面的影響，研究人員嘗試在細胞分化過程中操縱Oct4配對的時機。他們發現，細胞分化得越快Oct4配對就發生得越早。
那么Oct4配對是不是組織培養中發生的特別現象呢？研究人員對小鼠胚胎進行了研究。“與體外培養的組織相比，胚胎中的Oct4配對還要更頻繁一點。這令我們相信該現象具有重要的生理意義，”Spector說。
研究人員還分析了Oct4等位基因配對在基因表達調控中起到的作用，及其對OCT4蛋白產量的影響。
研究顯示，Oct4等位基因在干細胞分化開始后就不表達了，可見Oct4配對發生在基因從“開”到“關”的那一刻。
Oct4等位基因為何要聚集到一起，這是未來需要解決的關鍵問題。Spector推測，Oct4作為干細胞分化的關鍵調控子，可能必須經過特殊步驟才能從“開”到“關”。
這項研究開辟了一個全新的研究途徑，因為等位基因配對在哺乳動物中可能并不罕見。“人們可以檢測其他關鍵的細胞或發育調控子，看看是否有同樣的事件發生，”他說。
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