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表观遗传与染色质:核重编程制造多能干细胞的关键机制

2012年11月7日 讯 /生物谷BIOON/ --将成熟细胞消除其身份(核重编程)使其成为任何类型的细胞,可用于修复受损组织或化疗后骨髓的替换。最近,诺贝尔奖得主John B. Gurdon博士在《Epigenetics & Chromatin》杂志上发表论文,证实组蛋白分子伴侣蛋白Hira沉积的组蛋白H3.3是恢复核多能性、使其成为多种类型细胞的关键。

个体所有细胞具有相同的DNA,但随着生物体的成熟,这些细胞被编程为不同类型组织,如心脏、肺或脑。为了实现这一点,每个细胞系中不同的基因被不同程度地永久关闭。

随着胚胎生长,细胞分裂到一定数目后,细胞无法再转变为其他组织。例如,心脏细胞不能转换为肺组织,肌肉细胞不能形成骨骼。DNA重编程是将成熟细胞的细胞核转移到受精卵中。受精卵内的蛋白质和其他因素相互作用,改变DNA和其他基因的开关状态,直到其DNA类似于多能干细胞。

为了理解核重编程过程,Gurdon博士研究将小鼠核移植到青蛙卵母细胞中。他们通过显微注射荧光标记的组蛋白,观察这些组蛋白在细胞和细胞核中的位置。

Gurdon教授解释说,使用实时显微镜,10小时后,H3.3(活性基因相关的组蛋白)在移植到卵母细胞的核中表达。他们详细分析了Oct4基因,发现伴随该基因的转录,H3.3被纳入Oct4基因区域。Gurdon教授的研究小组还发现,能将H3.3并入染色质的蛋白Hira对核重编程也是必需的。

弗雷德·哈钦森癌症研究中心的Steven Henikoff博士评论说,操纵H3.3为彻底清除细胞的“记忆”提供了一种方法,从而便于产生真正的多能干细胞。(生物谷:Bioon.com)

(责任编辑:泉水)