發(fā)布時(shí)間:2017-12-11來(lái)源:來(lái)源:中國新聞網(wǎng) 張素
中新社北京12月8日電 (記者 張素)計算機語(yǔ)言的二進(jìn)制碼0與1,演繹出豐富多彩的虛擬世界。中國科學(xué)家最新發(fā)現,細胞命運轉換也遵循類(lèi)似的“二進(jìn)制”。
這篇論文于8日發(fā)表在權威期刊《細胞》旗下的《細胞干細胞》。領(lǐng)導這項研究的中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院研究員裴端卿說(shuō),在體細胞誘導為干細胞時(shí),與細胞命運變化關(guān)聯(lián)的染色質(zhì)結構上存在“開(kāi)—關(guān)”的基本調控邏輯,“這種二進(jìn)制邏輯,可能在所有細胞命運變化過(guò)程中都普遍存在”。
裴端卿解釋說(shuō),細胞處于某個(gè)特定狀態(tài)時(shí),它會(huì )選擇性“閱讀”與該細胞相關(guān)的信息,同時(shí)屏蔽不需要的信息,即為“開(kāi)—關(guān)”機理。
科學(xué)家們發(fā)現,將誘導因子導入成纖維細胞以后,該細胞會(huì )啟動(dòng)一套奇妙的未知程序,將體細胞“返老還童”至受精后約3至5天的狀態(tài)。不過(guò),此前科學(xué)家們僅以觀(guān)察變化為主,在深層機制探索中并未找到具有普遍性邏輯或規律。
裴端卿等科學(xué)家通過(guò)可檢測染色質(zhì)“開(kāi)”和“關(guān)”的技術(shù),去讀取細胞命運轉變過(guò)程中染色質(zhì)“開(kāi)”與“關(guān)”的狀態(tài),測定體細胞向多能干細胞轉變過(guò)程中每個(gè)染色質(zhì)位點(diǎn)的開(kāi)放程度。他們還定義了全基因組每個(gè)位點(diǎn)由關(guān)到開(kāi)、由開(kāi)到關(guān)的全息動(dòng)態(tài)過(guò)程。這些數據證實(shí)了存在于細胞命運轉變過(guò)程中的一個(gè)關(guān)開(kāi)/開(kāi)關(guān)邏輯體系。
裴端卿說(shuō),雖是在體細胞重編程過(guò)程中發(fā)現了關(guān)開(kāi)/開(kāi)關(guān)邏輯體系,不過(guò)這個(gè)基本規律“可能包含在人體發(fā)育過(guò)程,也可能涉及一些病理過(guò)程”。比如,癌變過(guò)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。那么如果發(fā)掘出正常細胞向癌細胞轉變早期的染色質(zhì)變化特征,“或許可以及時(shí)診斷和防治癌癥”。
此外,闡明不同功能細胞發(fā)育過(guò)程的關(guān)開(kāi)/開(kāi)關(guān)邏輯,也將推進(jìn)干細胞領(lǐng)域的發(fā)展,有助于在體外獲得具備修復衰老損傷器官組織的功能細胞,實(shí)現更廣泛的組織再生和器官再造。
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