胚胎幹細胞與體內其他細胞不同。它們似乎可以無限分裂;它們不執行特定的功能;而且,最終,它們可以變成任何其他型別的細胞。它們是如何做到這一點的仍然是個謎,但新的研究發現了一些允許這些細胞自我更新的基因。
普林斯頓大學的分子生物學家伊霍爾·萊米施卡和他的同事使用了一種彎曲的RNA序列——所謂的短髮夾RNA(shRNA)——來依次開啟和關閉小鼠胚胎幹細胞內的各種基因。透過病毒傳遞的shRNA使研究人員能夠確定給定的基因是否有助於控制幹細胞分化。科學家們專注於70個製造轉錄因子的基因(轉錄因子是控制一系列其他基因的蛋白質),發現了10個可能的候選基因。
然後,該團隊設計了這些基因的版本,這些版本可以透過藥物多西環素的存在來開啟和關閉,以揭示它們的具體影響。已鑑定的七個基因被證明是幹細胞分裂和自我更新能力的有效調節劑。沒有它們,細胞會迅速變得專門化,失去其獨特的多能狀態。
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這項研究為有一天能夠控制幹細胞的更新和發育為特定的專門細胞提供了希望。“這是開發操縱這些細胞以達到預期目的的開始,”萊米施卡說。“在某些方面,這只是冰山一角。我們還沒有研究所有的基因。”
萊米施卡和他的同事計劃繼續對小鼠幹細胞以及人類細胞群進行研究。“一個明確的目標是在人類胚胎幹細胞系統中進行類似的研究,”他指出。該研究昨天在《自然》雜誌上線上發表。