発見は、一歩近づける胚性幹細胞医学をもたらします

科学者チームは、医学のための胚性幹（ES）細胞の約束を実現するのパス上で重要なステップを発表しました。セルの4月21日号に記載されているように、研究者はほとんどすべての体の細胞型を形成する細胞のまれな能力を説明するため、マウスES細胞中のDNAに結合したユニークな分子インプリントを発見した。これらのインプリント、または"署名は、"胚発生を制御し、おそらく細胞の分化の初期段階におけるそれらの活性を調整するマスター遺伝子の近くに現れます。だけでなく、これらの知見は、ES細胞"一見無限の可能性の基礎のロックを解除するのに役立つそう、彼らはまた、通常の細胞はその損傷を受けた細胞を修復または交換する能力が制限されている理由を理解するための方法を示唆している。

"これは全く新しい、予想外の発見であり、"ブラッドバーンスタイン、調査の主執筆者、マサチューセッツ総合病院およびハーバード大学医学部助教授、およびの化学生物学プログラムの研究者言ったブロード研究所が 。 "それは、一見する細胞は正常な生物学と疾患の理解に重要なアプリケーションを持って、ほぼ無限の可能性を、維持するために使用する分子戦略を私達を許可しています。"

DNAを囲むクロマチンタンパク足場は - だけでなく、二重らせんのためのサポートとしてだけでなく、遺伝子の一種として機能する"ゲートキーパー。"それは、そのバックボーンに参加近くの化学物質のタグに基づいて、セルにアクティブまたは非アクティブにする遺伝子を選択することで、後者のタスクを実行します。ゲノム全体のマウスES細胞のクロマチンを調べることによって、科学者たちは、一緒に彼らはその設計の二重の性質を反映して"二価のドメイン"と呼ばれるものを構成するクロマチン構造、に分子タグをオーバーラップの珍しいペアを発見した。これらのドメインは、胚発生のため、特にDNAの大部分の進化的に保存部分、キー調節遺伝子を制御するクロマチンのセクションに存在します。

"これらの署名は、ES細胞に頻繁に現れるが、細胞が発達の方向を選択してから、大部分は消えて、"バーンスタインは言った。 "これは、細胞のユニークな可塑性の調節に重要な役割を果たすことを示唆している。"

それらを抑制する遺伝子を活性化する1つ、別の - 以前に記載されていない二価のドメインの顕著な設計は、二つの相反の影響をマージします。このように組み合わせると、負の影響が勝つにし、その結果として、二価のドメインの近くに位置する遺伝子が沈黙しているようです。しかしながら、活性化の影響は、後の活動の構えの遺伝子を維持するために表示されます。 "遺伝子は、これが引き金に指一本を休息に相当する、"スチュアートシュライバー、細胞論文の著者、ブロード研究所での化学生物学プログラムのディレクター、およびハーバード大学教授は述べた。 "このアプローチは、重要な遺伝子が静かに保つための重要な戦略かもしれないが、彼らが最も必要とされるときのために準備さでした。"

ほとんどの人はDNAの条件とそれによってコードされる遺伝子の遺伝を考えるが、クロマチンはまた、"エピジェネティック"な情報として知られている継承された命令を運ぶ。従って、クロマチン足場は（その二価のドメインを含む）のDNAと一緒に、細胞からその子孫に転送することができる、分子メモリーのソートを形成している。まだES細胞は、エピジェネティックな歴史が最初に始まるかの疑問を残して、早く携帯祖先を意味する。科学者たちは、この分子メモリは、DNA自体に由来する可能性があることを示す、二価のドメインが特徴的なDNA配列と一致することがわかった。 "どのように初期のエピジェネティックな状態が確立し、開発中に変更されているが、幹細胞生物学のためだけでなく、がんとエピジェネティックな欠陥が関与している他の病気のためだけでなく、意味を持って、"バーンスタインは言った。

リックヤング、ホワイトヘッド研究所のメンバーとブロード研究所の準加盟が率いる関連研究では、セルの同じ号に掲載されると、ヒトES細胞で見つかった新しいコントロールの機能について説明します。

http://www.broad.mit.edu