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能帮助干细胞保持其多能性的蛋白质

2019-03-07 20:58:37

2010年北卡罗来纳大学(UNC)的研究组发现了一种新方法,蛋白质Tet1能帮助干细胞保持其多能性。在的两项研究中,该研究组宏观地观察到蛋白质在小鼠基因组中的位置,揭示了其令人惊奇的双重功能,并提供了蛋白质的基因组内的位置及其产物-5-羟甲基胞嘧啶,被称为DNA的"第六个碱基"的基因组。

主持该项研究的UNC大学生物化学家Yi Zhang博士认为该发现是理解细胞分化及癌症发展背后的分子机制的一大重要步骤,目前已刊登在2011年3月30日的Nature杂志及2011年4月1日的Genes Development上。

生物化学和生物物理学家Zhang,Kenan教授认为,毫无疑问的是蛋白质Tet与癌症相关。Zhang,Kenan教授同时是霍华德休斯医学研究所的研究员以及UNC莱恩伯格综合癌症中心的成员。初,蛋白质Tet在白血病中作为融合蛋白标记物被发现,这常见于癌症细胞中。在癌症细胞中,他们可能发挥癌蛋白质的功能。

此外,Zhang认为Tet可能是干细胞重组中的一个重要成员。在成人体内学习"重组"细胞使其像干细胞那样发挥作用,一直是研究人员的目标;了解蛋白质Tet如何运作能帮助推进以干细胞为基础的疾病治疗。

蛋白质Tet能帮助干细胞保持多能性。Zhang研究组分析了Tet1在整个小鼠胚胎干细胞基因组中的存留时间。他们发现Tet1采用双管齐下的办法维持小鼠胚胎干细胞的状态。一方面,Tet1可对分化起重要作用的基因保持"沉默";另一方面Tet1也可激活多能性基因。

研究组着重于研究Tet1催化反应产物-5羟甲基胞嘧啶。5羟甲基胞嘧啶是胞嘧啶的修改版-C在四个主要的DNA碱基:A、T、G、C。5羟甲基胞嘧啶和5甲基胞嘧啶分别被称为是DNA第五、第六个碱基,

能帮助干细胞保持其多能性的蛋白质

但是5羟甲基胞嘧啶是近才被发现,科学家对此了解很少。

每个人都试图了解5羟甲基胞嘧啶是做什么的,是中间产物还是一个终物?它的生物学功能是什么?Zhang研究组绘制了5羟甲基胞嘧啶在整个基因组的分布,对于它在生长和疾病中的地位提供了新的见解。

这是我们次了解到5羟甲基胞嘧啶在胚胎干细胞中的全貌。我们发现在它在调节转录方面的作用是复杂的,不仅仅是激活或抑制基因,这取决于环境。

该研究在回答了一些问题的同时也提出了其他的问题。该研究仅仅是一个开始。众所周知,Tet1产生了5羟甲基胞嘧啶,然而并不是非此即彼地存在。研究人员开展的进一步研究揭示了两者的关系,以及是否有其他的酶可能发挥作用。此外,科学家有必要了解Tet1和5羟甲基胞嘧啶是如何在动物模型中发挥作用。(再生泉中国干细胞)

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