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2024-10-16 10:47:23

增强子研究揭示基因表达如何建立和维持幼稚状态的多能干细胞

导读 在胚胎发育过程中,细胞一开始是多能性的,或者有可能通过分化成为许多不同类型的细胞。幼稚状态是多能干细胞发育的最早阶段的名称,被认为...

在胚胎发育过程中,细胞一开始是多能性的,或者有可能通过分化成为许多不同类型的细胞。幼稚状态是多能干细胞发育的最早阶段的名称,被认为是全能性的,能够成为多细胞生物体中的每一种细胞。特定基因或一组基因的表达决定了细胞会变成哪种细胞(例如皮肤细胞)。

基因表达的第一步称为转录。在转录过程中,蛋白质与细胞内的启动子和增强子等 DNA 序列结合,直接影响基因表达。

俄勒冈州波特兰市刘易斯与克拉克学院的一个研究实验室正在探索影响 Klf4 基因表达的增强子的特性,该基因对于建立和维持幼稚状态的多能干细胞非常重要。

刘易斯与克拉克大学生物学教授兼首席研究员 Sharon Torigoe 表示: “了解多能干细胞中基因表达的控制方式,对于将这些细胞应用于医学,特别是再生医学至关重要,因为再生医学有可能为患者生产新的组织。”

增强子的功能由转录因子(或蛋白质)解释,这些转录因子与 DNA 序列结合,然后向其他因子发出是否表达目标基因的信号。启动激活 Klf4 表达过程的增强子涉及多种转录因子,其中最核心的是 OCT4 和 SOX2。

通过实验,Torigoe和她的学生观察到Klf4增强子中与转录因子OCT4和SOX2的结合位点是“低亲和力的”。换句话说,转录因子不能很好地与增强子序列结合。