科學家發現細胞標記新機理
日期：2014-08-08 09:07:17
如果想要向世人展示自己與眾不同，你可能會買一輛豐田普銳斯或紋一個賈斯汀·比伯的紋身。但實際上，細胞是更好的方式，因為它能通過多種方式展現你的與眾不同。近日，研究者發現了一個全新的機理，可以據此標記人體內的各種細胞，并確保這些細胞間不會相互轉化。
科學家早在數十年前就已經發現了基礎基因密碼的存在，即細胞通過轉化一串DNA堿基使之成為一個蛋白質的氨基酸。但10多年來，科學家一直在嘗試破解組蛋白密碼——這是一組更加復雜的密碼，內嵌在有機體的基因組中。組蛋白是一種DNA環繞在染色體上的蛋白質，通過化學手段調整組蛋白可以調節基因的活動。例如，細胞可以通過將3組甲基原子團附著在一種名為H3的組蛋白的特定位置上，從而關閉基因功能。
但是，若將3組甲基原子團附著在H3的其他位置上，則會產生完全不同的效果，科學家將這種轉化稱為H3K4me3。細胞通常只會將H3K4me3標記附著在基因組中很短的一段上，但研究者注意到，H3K4me3有時會極大地延展開，進而影響到更多的組蛋白。
為了弄清這些攜帶H3K4me3標記的組蛋白是否蘊涵某些組蛋白密碼，美國斯坦福大學分子遺傳學家Anne Brunet和同事追蹤研究了20多種細胞類型。他們發現，在不同細胞中，延展后的H3K4me3標記會指向不同位置。研究者可以只依據H3K4me3標記在染色體上的位置辨別細胞的類別，例如肌肉細胞或者腎臟細胞。此外，他們還注意到，H3K4me3標記所指向的通常是對細胞的功能或特性十分關鍵的基因。
研究者進一步表示，H3K4me3標記之所以能夠將各種細胞區別開，實際上是通過一種名為RNA干擾（RNAi）的手段干擾神經前體細胞的運轉，而后者可以轉化成任意形式的腦細胞。研究者發現RNAi會損害細胞復制和產生神經元的能力，但如果不給基因注入H3K4me3標記或只注入很短片段的H3K4me3標記，則神經前體細胞仍可以正常分解。換句話說，延展后的H3K4me3標記能夠長期保持細胞特性。研究者將這一結果在線發表于近日的《細胞》雜志。Brunet指出，找到H3K4me3標記很容易，因此可以很快將之應用于實踐，例如癌癥診斷。
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