
發(fā)布時間:2017-12-11來源:來源:中國新聞網 張素
中新社北京12月8日電 (記者 張素)計算機語言的二進制碼0與1,演繹出豐富多彩的虛擬世界。中國科學家最新發(fā)現,細胞命運轉換也遵循類似的“二進制”。
這篇論文于8日發(fā)表在權威期刊《細胞》旗下的《細胞干細胞》。領導這項研究的中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員裴端卿說,在體細胞誘導為干細胞時,與細胞命運變化關聯的染色質結構上存在“開—關”的基本調控邏輯,“這種二進制邏輯,可能在所有細胞命運變化過程中都普遍存在”。
裴端卿解釋說,細胞處于某個特定狀態(tài)時,它會選擇性“閱讀”與該細胞相關的信息,同時屏蔽不需要的信息,即為“開—關”機理。
科學家們發(fā)現,將誘導因子導入成纖維細胞以后,該細胞會啟動一套奇妙的未知程序,將體細胞“返老還童”至受精后約3至5天的狀態(tài)。不過,此前科學家們僅以觀察變化為主,在深層機制探索中并未找到具有普遍性邏輯或規(guī)律。
裴端卿等科學家通過可檢測染色質“開”和“關”的技術,去讀取細胞命運轉變過程中染色質“開”與“關”的狀態(tài),測定體細胞向多能干細胞轉變過程中每個染色質位點的開放程度。他們還定義了全基因組每個位點由關到開、由開到關的全息動態(tài)過程。這些數據證實了存在于細胞命運轉變過程中的一個關開/開關邏輯體系。
裴端卿說,雖是在體細胞重編程過程中發(fā)現了關開/開關邏輯體系,不過這個基本規(guī)律“可能包含在人體發(fā)育過程,也可能涉及一些病理過程”。比如,癌變過程多數伴有胚胎樣基因的非正常表達,從而使癌變細胞“忘記”自己的位置和功能。那么如果發(fā)掘出正常細胞向癌細胞轉變早期的染色質變化特征,“或許可以及時診斷和防治癌癥”。
此外,闡明不同功能細胞發(fā)育過程的關開/開關邏輯,也將推進干細胞領域的發(fā)展,有助于在體外獲得具備修復衰老損傷器官組織的功能細胞,實現更廣泛的組織再生和器官再造。
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