恢復(fù)因子Zscan4表達以響應(yīng)端??s短
來自日本神戶RIKEN發(fā)育生物學(xué)中心(CDB)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),Zscan4是一種被認為參與干細胞多能性發(fā)育的蛋白質(zhì),實際上是由于發(fā)生端??s短而引發(fā)的修復(fù)機制。在細胞分裂期間。Zscan4是一種與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì),在過去十年中已經(jīng)形成了一個謎,因為它在非常特定的時間點在小鼠胚胎中表達 - 雙細胞階段 - 但也在胚胎干細胞中表達,但僅在胚胎干細胞中表達暫時地,在特定時間內(nèi)約占給定人口的5%。
由CDB多能干細胞研究實驗室負責(zé)人Hitoshi Niwa領(lǐng)導(dǎo)的小組想知道為什么蛋白質(zhì)在這些特定情況下表達。為了解開這個謎團,他們在培養(yǎng)中培養(yǎng)了一小群胚胎干細胞,并以60分鐘的間隔對細胞進行了長時間的快照,尋找可能導(dǎo)致Zscan4瞬時表達的線索。
他們最初的工作假設(shè)是Zscan4參與維持多能性,因此他們看起來與Rex1基因的表達有關(guān),Rex1基因被稱為多能性的標志。“出乎意料的是,”在干細胞報告中發(fā)表的研究的第一作者Yoko Nakai-Futatsugi說,“我們發(fā)現(xiàn)兩者之間沒有相關(guān)性。”“相反,”她繼續(xù)道,“我們驚訝地發(fā)現(xiàn)干細胞具有不同的細胞周期長度,而且有趣的是,Zscan4的表達與細胞周期的長度有關(guān)。它往往在細胞周期中表達。細胞周期。“
根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)并考慮到2010年的研究表明Zscan4參與了端粒伸長,研究人員推測,我們看到的細胞周期越長,可能是由Zscan4觸發(fā)的細胞進行延長其端粒的細胞引起的。他們還發(fā)現(xiàn),一旦細胞表達Zscan4,它們在下一代就會有更短的細胞周期,增加了細胞減慢周期的假設(shè),以便恢復(fù)端粒,然后在修復(fù)時再次加速。完成。他們還發(fā)現(xiàn)具有較長細胞周期的細胞確實具有較短的端粒。在最后的測試中,他們設(shè)計了干細胞 Zscan4表達缺陷,根據(jù)假設(shè),這些細胞無法從更長的細胞周期中恢復(fù),并且有更高的機會發(fā)生細胞死亡。
作者說他們感到驚訝,但也非常高興這一發(fā)現(xiàn),因為他們認為這有助于確保目前正在臨床使用的iPS細胞的安全性。這項工作幫助他們對Zscan4的功能有了新的認識,以及多能細胞如何在面對端??s短時保持其復(fù)制能力。“
他們解釋說,一個有趣的遺留問題是Zscan4和端粒酶之間的關(guān)系,端粒酶是一種也參與端粒修復(fù)的酶。他們推測他們正在應(yīng)對端??s短的不同原因,并計劃繼續(xù)努力闡明這一點。他們也對為什么Zscan4在雙細胞階段的單個點體內(nèi)表達的問題感興趣。他們認為,它可能有助于細胞從繁殖前細胞經(jīng)歷的減數(shù)分裂過程中恢復(fù)過來。
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