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【中國新聞網】中國科學家發現細胞命運也有“二進製”
中新社北京12月8日電 (記者 張素)計算機語言的二進製碼0與1,演繹出豐富多彩的虛擬世界。中國科學家最新發現,細胞命運轉換也遵循類似的“二進製”。
這篇論文於8日發表在權威期刊《細胞》旗下的《細胞幹細胞》。領導這項研究的betway体育下载 研究員裴端卿說,在體細胞誘導為幹細胞時,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,“這種二進製邏輯,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,細胞處於某個特定狀態時,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。
科學家們發現,將誘導因子導入成纖維細胞以後,該細胞會啟動一套奇妙的未知程序,將體細胞“返老還童”至受精後約3至5天的狀態。不過,此前科學家們僅以觀察變化為主,在深層機製探索中並未找到具有普遍性邏輯或規律。
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,測定體細胞向多能幹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過程。這些數據證實了存在於細胞命運轉變過程中的一個關開/開關邏輯體係。
裴端卿說,雖是在體細胞重編程過程中發現了關開/開關邏輯體係,不過這個基本規律“可能包含在人體發育過程,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。那麼如果發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症”。
此外,闡明不同功能細胞發育過程的關開/開關邏輯,也將推進幹細胞領域的發展,有助於在體外獲得具備修複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。