Science：维持干细胞多能性的关键基因

　　

生物通报道，来自The Carnegie Institution的研究者发现一种维持干细胞多能性的关键基因，这一成果将公布在1月9号出版的Science杂志上。

 

众所周知，干细胞具有无与伦比的多能性，它可以转变为任意一种细胞类型，因此干细胞是科研者的心头好，因为，对再生医学领域来说这是多么有意义的治疗手段。

 

现在，The Carnegie Institution的一队研究小组鉴定了一个维持干细胞多能性的关键基因，他们将这个基因命名为scrawny，研究结果发现在干细胞未分化期间，这个基因对保持干细胞的多能性具有关键的意义。研究小组认为，了解干细胞多能性的维持机制不仅对细胞生物学研究来说很重要，还对医学应用研究也十分有意义。

 

The Carnegie Institution胚胎学系的主任Allan C.Spradling说，每个生物体的组织器官的功能都依仗干细胞的多能性而得以维持。然而，到目前为止，科学家们还不了解干细胞的多能性是如何得以维持的。

 

在这项研究中，Spradling和同事Michael Buszczak，Shelley Paterno以果蝇为研究对象，鉴定了一个新基因，命名为scrawny，scrawny是编码某种泛素化蛋白酶的基因，编码的蛋白可以把组蛋白H2B去泛素化修饰，H2B主要功能是包装DNA，使其成为染色体。研究者发现scrawny能修饰蛋白沉默基因表达借以控制干细胞的定向分化过程，比如说，控制干细胞分化成皮肤细胞或是肠细胞。

 

研究小组观察了果蝇的每种细胞类型的分化过程中scrawny的控制作用，如果scrawny发生突变，果蝇将失去组织修复再生的能力，具体来说，当皮肤受到损伤后干细胞生成新的皮肤细胞。

 

Spradling说，干细胞是维持机体修复功能的主要细胞，失去多能性的干细胞将无法修复组织。尽管现阶段的研究是在果蝇体内开展的，我们相信多细胞动物体内也有相似的基因存在，包括人类。这一研究成果是干细胞研究中的一个重大发现。对scrawny的了解有助人们加深对干细胞的了解，也为研究干细胞定向分化提供了新的途径。

生物通 张欢

 

原文检索：Drosophila Stem Cells Share a Common Requirement for the Histone H2B Ubiquitin Protease Scrawny

【Abstract】

Stem cells within diverse tissues share the need for a chromatin configuration that promotes self-renewal, yet few chromatin proteins are known to regulate multiple types of stem cells. We describe a Drosophila gene, scrawny (scny), encoding a ubiquitin-specific protease, which is required in germline, epithelial, and intestinal stem cells. Like its yeast relative UBP10, Scrawny deubiquitylates histone H2B and functions in gene silencing. Consistent with previous studies of this conserved pathway of chromatin regulation, scny mutant cells have elevated levels of ubiquitinylated H2B and trimethylated H3K4. Our findings suggest that inhibiting H2B ubiquitylation through scny represents a common mechanism within stem cells that is used to repress the premature expression of key differentiation genes, including Notch target genes.