Cell Stem Cell：“遗传交通信号”调节胚胎发育
2016-01-12 佚名 生物谷
图片来源：stemcell.stanford.edu 近日，一项发表于国际杂志Cell Stem Cell上的研究论文中，来自美国加州大学旧金山分校（UC San Francisco）的科学家通过研究揭示，一种名为Foxd3的DNA结合蛋白就好象遗传交通信号一样，其可以帮助调节早期的胚胎发育。 文章中，研究者Robert Blelloch表示，该蛋白可以促使复杂的基因程序变得平衡，同时也
图片来源：stemcell.stanford.edu
近日，一项发表于国际杂志Cell Stem Cell上的研究论文中，来自美国加州大学旧金山分校（UC San Francisco）的科学家通过研究揭示，一种名为Foxd3的DNA结合蛋白就好象遗传交通信号一样，其可以帮助调节早期的胚胎发育。
文章中，研究者Robert Blelloch表示，该蛋白可以促使复杂的基因程序变得平衡，同时也可以帮助理解机体发育的机制及原理。Foxd3和其相关蛋白的缺失很有可能在机体发育和成体疾病的发生中扮演着重要角色，活性太少往往会促进组织进行不合适地发育，同时活性太过又和组织过度生长，比如癌症发展直接相关。
这项研究中，研究人员在培养皿中利用胚胎干细胞进行研究，模拟了胚胎发育的关键早期阶段，随后研究者在新型遗传工具的帮助下利用荧光标志物来追踪未分化的干细胞向特异性外胚层细胞转换的过程，利用新型工具研究人员就鉴别出了哪种增强子和转录因子参与到了调节细胞关键过渡及早期胚胎发育的过程中。名为Foxd3的转录因子可以通过将基因转录拉向两个相反的方向来调节这种细胞过渡的时间；从另一方面来讲，Foxd3可以通过回滚道染色体支架上来使得DNA增强子准备好；但与此同时，转录因子就会使得遗传程序停滞不前，从而抑制这些遗传程序变得完全具有活性。
本文研究中研究人员首次观察到了转录因子Foxd3扮演的双重角色，其可以通过包裹DNA的组蛋白分子遗传标记特性来启动并且抑制增强子的活性；这种对增强子基因程序的双重作用机制是机体发育的多个阶段中细胞所使用的一种“特技”，以此来协调基因激活的精确时间序列，而这对于构建一个完整的人类机体非常关键。
研究人员Blelloch表示，每个细胞都会以一种协调性的方式转变，当前研究中我们找到了在机体发育的过程中扮演重要角色的特殊转录因子，未来我们将通过更为深入的研究来探索人类机体发育和疾病发生的潜在临床关联。
原始出处：
Krishnakumar R, Chen AF,et al.FOXD3 Regulates Pluripotent Stem Cell Potential by Simultaneously Initiating and Repressing Enhancer Activity.Cell Stem Cell. 2016 Jan 7;18(1):104-117.
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