兩種蛋白質(zhì)通過不同方式維持胚胎干細胞多能性

根據(jù)一項由A * STAR主導的研究，兩種“指狀”蛋白質(zhì)采用不同的機制來幫助保護胚胎干細胞分化成多種細胞類型的能力。這一發(fā)現(xiàn)可以幫助研究人員開發(fā)新的方法來再生丟失或受損的組織。PRDMs是由含有鋅的指狀結(jié)構(gòu)的17種蛋白質(zhì)組成的家族，其參與調(diào)節(jié)基因表達和修飾染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)，染色質(zhì)是形成染色體的物質(zhì)。

A * STAR分子與細胞生物學研究所的Ernesto Guccione及其在新加坡的同事們研究了PRDM14和PRDM15兩種PRDM在小鼠胚胎干細胞(ESC)發(fā)育中的作用。

他們發(fā)現(xiàn)這兩種蛋白質(zhì)對于ESC自我更新至關(guān)重要 - 這一過程保持了它們的“幼稚狀態(tài)”，允許胚胎干細胞使干細胞庫永久化并成熟為任何細胞類型 - 但他們通過不同的機制實現(xiàn)了這一目標。

PRDM14通過關(guān)閉一組稱為DNMT的基因來幫助保持干細胞的幼稚，這些基因編碼一系列為DNA添加甲基的酶。然而，PRDM15不參與DNA甲基化。

研究小組發(fā)現(xiàn)，PRDM15通過啟動參與調(diào)節(jié)兩種信號通路的基因來保存胚胎干細胞的幼稚狀態(tài)，這兩種信號通路可以傳達細胞應(yīng)該如何發(fā)揮功能。

“從進化的角度來看，我發(fā)現(xiàn)有趣的是，同一家族的不同成員，它們與完全不同的目標結(jié)合，已經(jīng)進化為以非冗余方式調(diào)節(jié)相似的途徑，以防止胚胎干細胞分化，”Guccione說。。

以前的研究確定了三種不同信號通路開啟和關(guān)閉時胚胎干細胞內(nèi)發(fā)生情況的“下游”細節(jié)，但對于影響這些通路的“上游”因素(包括本研究中討論的因素)仍然未知。了解這些信號傳導途徑對于確定小鼠胚胎干細胞的最佳培養(yǎng)條件，了解調(diào)節(jié)生物體內(nèi)正常胚胎發(fā)育的線索，以及尋找重新編程身體細胞以再生其他組織類型的方法非常重要。

Guccione和他的同事現(xiàn)在正在與遺傳學家合作，研究PRDM15中的突變是否會導致人類的發(fā)育缺陷。“我們認為我們的研究結(jié)果可以納入到顯示發(fā)育缺陷的家庭的常規(guī)篩查策略中，”他說。

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