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Cell Stem Cell:RNA甲基化与干细胞命运

发文日期:2016年07月23日文章作者:lxb编辑:lxb浏览量:

   生物通报道:西奈山伊坎医学院的研究人员鉴定了一种控制干细胞性能的关键蛋白,可以提高它们在再生医学中的实用性。这项研究发表在十月二十九日的Cell Stem Cell杂志上。

 

  将干细胞用于临床治疗,需要严格控制其多能性(分化为其他细胞类型的能力)和自我更新(持续分裂和增值的能力)。研究人员发现,锌指蛋白217(ZFP217)控制着干细胞自我更新和分化之间的平衡。

  “ZPF217可以帮助人们获得临床可用的干细胞”领导这项研究的副教授Martin Walsh说。“此外,人类ZNF217还与多种癌症有关。理解该蛋白在生理条件下的作用机制,有助于癌症的风险预测、早期诊断和治疗。”

  在基因表达过程中,遗传学信息从DNA转录为mRNA,核糖体根据mRNA的指令合成蛋白质。表观遗传学修饰能够在不改变DNA序列的情况下对基因表达进行调控。许多表观遗传学修饰在DNA水平上调控基因功能,比如DNA甲基化。但科学家们近年来发现,RNA水平上也存在类似的调控机制。

  N6-methyladenosine(m6A)是人类细胞中最常见的一种RNA修饰,这种甲基化会影响RNA的稳定性及其携带遗传学信息的能力。这项研究显示,多能性基因的mRNA发生甲基化(m6A),会促使干细胞分化,结束其自我更新和多能性。而ZFP217能够结合m6A 甲基转移酶METTL3(methyltransferase-like 3)并使其失活,由此阻止这些mRNA的甲基化。

  值得注意的是,m6A甲基化(partly controlled by ZFP217 signaling)似乎也和人类癌症有关。过表达ZNF217能使肿瘤细胞无限增殖,关掉促进细胞分化和成熟的通路。进一步研究表明,ZFP217可以启动重要的干性基因,包括Nanog和Sox2。ZFP217自身的表达反过来也受这些因子影响,通过复杂基因调控中的反馈回路。

  2006年,研究人员开始将已分化的成熟细胞(比如皮肤细胞),转变为诱导多能干细胞(iPSC)。人们希望通过这种重编程技术为患者提供个性化的治疗性干细胞。已知iPS重编程需要用到Nanog和Sox2,人们可以在ZFP217的基础上实现细胞重编程的严格控制。

  (转自生物通)

 

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