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        科學家們創(chuàng)造了新技術(shù)并解決了細胞記憶的關(guān)鍵難題
        
			
        
				2019-03-29 09:38:27
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        哥倫比亞大學的研究人員利用一種新的突破性技術(shù)，設法確定了一種蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)在細胞分裂時負責細胞記憶的傳遞。這一發(fā)現(xiàn)對于理解從一個細胞到一個整體的發(fā)育至關(guān)重要。
        

        科學家們創(chuàng)造了新技術(shù)并解決了細胞記憶的關(guān)鍵難題
        

        細胞在整個生命中不斷分裂但細胞如何記住是否會發(fā)展成皮膚，肝臟或腸道細胞?這個問題困擾了科學家多年。現(xiàn)在，哥本哈根大學健康與醫(yī)學科學院和科學院的科學家們已經(jīng)更加接近了解這一過程。
        

        他們開發(fā)了一種技術(shù)，可以對表觀遺傳細胞記憶提供新的見解。利用這項名為SCAR-seq的新技術(shù)，研究人員已經(jīng)能夠解決當DNA復制和細胞分裂時，組蛋白中存儲的表觀遺傳信息是如何傳播的。這項新研究剛剛發(fā)表在科學期刊“科學”上。
        

        “我們開發(fā)了一種新的工具來研究基于蛋白質(zhì)的信息的傳播，以及它如何促進哺乳動物細胞的表觀遺傳記憶。我們第一次可以看到哪兩種蛋白質(zhì)形成于兩條新的DNA鏈上當DNA在細胞分裂過程中被復制時，我們現(xiàn)在可以研究基于蛋白質(zhì)的信息如何被遺傳并傳播到子細胞。“
        

        “這是我們第一次有直接證據(jù)證明特定蛋白質(zhì)將組蛋白表觀遺傳信息的傳遞與DNA中遺傳信息的復制聯(lián)系起來。我們知道基于組蛋白的信息必須傳遞給兩個新的DNA鏈。不管怎么說，但我們不知道怎么做，“哥本哈根大學生物技術(shù)研究與創(chuàng)新中心教授，該研究的共同作者Anja Groth說。
        

        在人體細胞內(nèi)，我們的DNA被組蛋白蛋白包裹著。它們一起形成一種稱為染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)。當細胞分裂時，DNA和整個染色質(zhì)結(jié)構(gòu)都被準確復制是至關(guān)重要的。染色質(zhì)存儲影響哪些基因表達的表觀遺傳信息。也就是說，我們細胞中的表觀遺傳信息有助于控制哪些基因“開啟”和“關(guān)閉”。
        

        MCM2負責組蛋白與子細胞的適當分離
        

        在這項新研究中，研究人員研究了小鼠的胚胎干細胞。使用SCAR-seq，研究人員有可能在復制期間鑒定一種蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)負責將組蛋白從舊的DNA鏈轉(zhuǎn)移到兩條新的DNA鏈 - 即MCM2。研究人員已將MCM2長期存在于其工作模型中，但在開發(fā)SCAR-seq技術(shù)之前無法確定其確切的功能。
        

        “在DNA復制過程中，組蛋白質(zhì)與化學修飾的轉(zhuǎn)移是否完全隨機是一個反復出現(xiàn)的問題。在我們的研究中，我們發(fā)現(xiàn)它不是隨機的，而是一個高度控制的過程。我們的數(shù)據(jù)顯示組蛋白有偏好對于一條DNA鏈，即所謂的前導鏈，但MCM2抵消了這種偏倚，并確保兩條新的DNA鏈之間幾乎是對稱的，即基于組蛋白的信息的均勻分布。
        

        “當我們破壞這種機制時，所有基于組蛋白的信息都被轉(zhuǎn)移到一條DNA鏈，即前導鏈，而不是另一條鏈條。這意味著MCM2的這種功能對于兩條新的DNA鏈接受是必不可少的。存儲在組蛋白中的相同信息，“該研究的共同作者，哥本哈根大學生物系助理教授Robin Andersson說。
        

        研究人員還不知道當確保組蛋白正確分離的MCM2功能被破壞時，胚胎細胞形成其他細胞類型的能力是如何受到影響的。這意味著這些細胞是否仍然可以促成整個小鼠的形成。科學家們經(jīng)常討論組蛋白信息對細胞身份和細胞命運決定的重要性。這將是研究人員將要研究的下一個問題。
        

        “了解子細胞如何從母細胞中繼承組蛋白及其修飾的機制的第一部分具有很大的潛力?，F(xiàn)在，我們可以開始解決這種基于蛋白質(zhì)的信息轉(zhuǎn)移對細胞和細胞的實際意義。有機體的發(fā)展。這是我們的長遠眼光，“Anja Groth教授說。
        
			

			
          
        
			
        
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