Genes & Devel：揭秘细胞记住自己身份避免产生诱发癌症错误的分子机制
来源：中检健康
编辑：中检健康
时间：2020-06-09
癌症通常是细胞中DNA突变或细胞分裂问题所导致的结果，其会导致细胞忘记自己的身份或者无法正常发挥功能，近日，一项刊登在国际杂志Genes & Development上的研究报告中，来自索尔克研究所等机构的科学家们通过研究深入揭示了细胞分裂后新的细胞如何记住自己的身份，这些记忆机制或能帮助解释当细胞身份无法维持时所出现的问题，比如癌症等。
图片来源：Salk Institute
研究者Hetzer博士表示，我们深入剖析了这种特殊的细胞记忆机制，其能在正确的时间促进正确的基因开启表达，以便新的细胞能够成为和亲本细胞一样的细胞类型，同时本文研究结果还能帮助研究人员理解对细胞身份非常关键的动态细胞生命阶段。细胞分类是组织发育和机体维持自我平衡状态最关键的时期，在有丝分裂过程中，细胞必须正确拷贝其所有DNA并将其一分为二，为了能够减少干扰，在有丝分裂过程中基因活性就会被关闭，即在细胞分裂之前停止蛋白质的产生，当细胞分裂为两个子代细胞后，基因的表达就会重新开启，同时蛋白质也会被重新开启生产，特定蛋白产生的开启过程就能够指导细胞将来会变成什么样子，然而截止到目前为止，科学家们并不清楚这一过程是如何进行的。
研究者Hyeseon Kang说道，我们想通过研究理解细胞身份和转录记忆产生的分子机制，以及亲本细胞如何将这一身份通过细胞分类过程传递给子代细胞；在正常状况下，实验室中培养的细胞会处于细胞周期的多个阶段，当细胞记住自己将要变成什么细胞类型时，这就很难帮助研究者精确定位到有丝分裂后细胞所处的状态，这项研究中，研究人员利用一种化学抑制剂使得视网膜细胞核骨癌细胞同步，即让其处于生命周期的相同阶段，随后科学家们就能分析有丝分裂后当基因处于活性状态时的短期窗口时间，同时研究者所采用的新技术也首次绘制出了有丝分裂后细胞整体基因组再度激活的完整图像。
研究者发现，当细胞分裂后很多基因都会立即处于被激活的状态，这些基因就好比多米诺骨牌一样，其会以级联的方式来传递关键信号从而激活其它的基因，这一激活过程就能促进细胞从失忆状态中苏醒过来并确定其细胞身份。最后研究者Jesse Dixon表示，这项研究重点集中在一个基本问题上，即细胞是如何记住自己是谁以及其应该做什么？如今我们已经建立了细胞多种记忆特征发生的时间和地点，下一步研究人员将会通过操控这些特征对细胞身份进行更深入地理解。（生物谷Bioon.com）
原始出处：Hyeseon Kang, Maxim N. Shokhirev, Zhichao Xu, et al. Dynamic regulation of histone modifications and long-range chromosomal interactions during postmitotic transcriptional reactivation, Genes & Development (2020). DOI: 10.1101/gad.335794.119
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