破译胚胎干细胞分化机制

　　

生物通报道：尽管研究人员早已经知道胚胎干细胞能够发育成任何类型的组织特异性细胞，但是这个分化过程的精确机制却一直还未被证明。

 

现在，来自以色列耶路撒冷希伯来大学和其他研究机构一起成功描绘出这个过程，从而解开了一个长时间未曾解答的问题——是否干细胞通过选择性激活或选择性基因表达来完成它们的发育？这项研究的结果发表在最新一期的《Cell Stem Cell》杂志上。

 

这个合作研究组揭示出，胚胎干细胞（ES）“杂乱地”表达了大部分基因组，包括血统特异性和组织特异性基因以及非编码基因组区域和基因组中的重复区域。这种重复区域构成了哺乳动物基因组的主要部分，但通常是不表达的。

 

当ES细胞分化成特定的细胞组织类型，它们发生了全面的遗传沉默。但是直到这个过程发生，ES细胞仍然保持了一个开放和活泼的基因组。这可能是它们成功的秘密，因为通过维持这种弹性它们能够维持它们变成任何细胞类型的能力。一旦发生沉默或基因抑制，这种能力就会消失。

 

因此，可以说ES细胞一直处于预备状态，直至最后几分钟。为了弄清这个过程如何发生，研究人员构建了第一个全小鼠基因组DNA芯片平台。这项研究使用的芯片并不针对特定基因，而是覆盖整个基因组。

 

研究中需要上千个这样的芯片来在干细胞分化的不同时间点覆盖整个基因组。通过观察这些序列，研究人员能够确定出干细胞如何发育成特定组织细胞、发育时间点以及什么时候发生沉默。（生物通雪花）