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我們的身體是由許多細胞構(gòu)成，這些細胞在發(fā)育期間獲得特性，在每個器官中實現(xiàn)精確的功能：我們稱它們?yōu)榉只毎Ｒ话慵毎麜３炙鼈兊奶禺愋裕钡剿廊ィ怯醒芯孔C明，一些細胞能改變狀態(tài)，并獲得新的功能。這很罕見，但是存在于許多物種中，被稱為“轉(zhuǎn)分化(transdifferentiation)”。 法國國家科研中心分子細胞及遺傳學研究所的一個研究小組在秀麗隱桿線蟲(C. elegans，一種透明的小線蟲)中研究了這一過程，在其體內(nèi)一個直腸細胞自然轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動神經(jīng)元。這種轉(zhuǎn)化——從一種細胞類型到另外一種——發(fā)生而沒有細胞分裂，是通過一系列定義良好的步驟，這些步驟總是導致相同的結(jié)果。研究人員調(diào)查了使這一轉(zhuǎn)化過程如此穩(wěn)定的因素。 該研究小組已經(jīng)闡明了幾個轉(zhuǎn)錄因子在這一轉(zhuǎn)分化過程中的作用。但是，這些新的研究結(jié)果展現(xiàn)了可調(diào)節(jié)基因表達的所謂“表觀遺傳學”因素的作用。兩個蛋白復合物參與了這一機制。這些酶作用于一個組蛋白，當一個突變改變它們的行為時，轉(zhuǎn)分化就停止，直腸細胞不再轉(zhuǎn)化成神經(jīng)元。 研究人員觀察到，這兩個復合物以不同的步驟起作用，它們的作用可能變?yōu)椋c它們相關的轉(zhuǎn)錄因子的功能。這些結(jié)果強調(diào)了正確步驟鏈對于這些分子的重要性：轉(zhuǎn)分化機制的動態(tài)性是其穩(wěn)定性的必要條件。 在這一生物過程中，遺傳學和表觀遺傳學因素各自起什么作用，是一個激烈爭論的主題。這項工作表明，這些因素中的每一個如何在轉(zhuǎn)分化中起作用：轉(zhuǎn)錄因子負責起始反應，而表觀遺傳學因素則保證恒定的結(jié)果。研究還進一步表明，在“正常”條件下，表觀遺傳學因素是偶然的，但是當存在環(huán)境壓力時，它們是不可或缺的。所以，對于增大這一機制的有效性，并確保面臨外部變化時仍然保持穩(wěn)定而言，表觀遺傳學因素起著至關重要的作用。 轉(zhuǎn)分化是一種了解甚少的現(xiàn)象。它可能與我們在一些生物中所觀察到的器官再生有關，例如蠑螈，能夠在受傷后重建自己的眼透鏡。這些結(jié)果帶來新的關鍵信息，可幫助我們了解如何控制這一過程，并可能為有前景的治療方法打開一條途徑，特別是再生醫(yī)學領域。 原文摘要： Sequential histone-modifying activities determine the robustness of transdifferentiation |
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