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研究发现涡虫体内可自我更新的干细胞基因

2006-08-11 18:38 王洵 biologynews.net 阅读 0
核心摘要: 研究发现涡虫体内一种名为Bruli的RNA结合蛋白对干细胞的自我更新至关重要。该蛋白属于Bruno家族,在涡虫和人体内调控基因表达。缺乏Bruli蛋白时,干细胞虽能增殖分化,但无法自我更新,导致再生失败。这一发现为理解干细胞调控机制和推动再生医学发展提供了重要基础。

无论你如何切割淡水涡虫,它都拥有惊人的再生能力——被切成片状后,每一片都能再生为完整的个体。这种扁形虫依赖一种特殊的干细胞来完成这一壮举。最近的研究揭示了涡虫如何在其一生中维持这种干细胞。

在8月出版的《细胞发育》杂志上,科学家报道发现了一类RNA结合蛋白家族——Bruno家族,该家族在涡虫和人体内调控基因表达,对涡虫体内干细胞的维持至关重要。这项工作有助于深入理解干细胞调控的基本机制,并为干细胞在治疗中的应用提供理论基础。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校细胞与发育生物学教授、该研究的通讯作者Phillip A. Newmark表示:“干细胞的特征之一是自我更新能力,从而产生更多分化细胞。我们发现,缺乏这种蛋白时,干细胞虽能对创伤刺激做出反应、增殖和分化,但无法自我更新。结果,再生程序无法启动,动物最终死亡。”

利用RNA干扰技术,伊利诺伊大学研究生Tingxia Guo和Newmark首先从涡虫体内敲除了多个Bruno类似蛋白。随后,他们切除了每个扁形虫的一小部分身体。正常情况下,涡虫的干细胞会迁移到伤口部位,启动重建程序。但干细胞减少后,再生过程停止。

Newmark说:“Bruli蛋白一旦出现,再生进程就会持续到结束。当蛋白被去除,那些原本被Bruli蛋白关闭的RNA会开启,进而表达成蛋白。这些蛋白可以诱导干细胞分化,同时产生新的干细胞以维持干细胞池。”

尽管干细胞再生的许多细节仍有待阐明,但研究结果表明,Bruli蛋白对涡虫体内干细胞的维持至关重要。Newmark说:“下一步是探究涡虫中的这个基因是否在其他生物体中也有类似作用,并鉴定该蛋白可能调控的其他RNA序列。”

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