早期,每個干細(xì)胞都面臨著命運的選擇。例如,在皮膚發(fā)育過程中,胚胎表皮開始時是單層表皮祖細(xì)胞。他們的選擇是成為成熟的表皮細(xì)胞或轉(zhuǎn)變成毛囊細(xì)胞。這種所謂的命運開關(guān)由轉(zhuǎn)錄因子 SOX9 控制。如果祖細(xì)胞表達(dá) SOX9,毛囊細(xì)胞就會發(fā)育。如果沒有,表皮細(xì)胞就會這樣做。
但 SOX9 也有其陰暗面,因為它與全球許多最致命的癌癥有關(guān),包括肺癌、皮膚癌、頭頸癌和骨癌。在皮膚中,一些異常的成體表皮干細(xì)胞隨后會打開 SOX9,盡管它們選擇了路徑,并且永遠(yuǎn)不會關(guān)閉它,從而啟動了一個最終激活癌癥基因的過程。
科學(xué)家們從未完全理解這種注定的結(jié)果是如何在分子水平上發(fā)生的。但現(xiàn)在洛克菲勒研究人員揭示了這一惡性事件背后的機(jī)制。事實證明,SOX9 屬于一類特殊的蛋白質(zhì),負(fù)責(zé)控制遺傳信息從 DNA 到 mRNA 的轉(zhuǎn)移。這意味著它有能力撬開遺傳物質(zhì)的密封口袋,與其中先前沉默的基因結(jié)合并激活它們。他們在《自然細(xì)胞生物學(xué)》上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。
“我們的發(fā)現(xiàn)為癌癥如何破壞干細(xì)胞精心調(diào)整的決策過程,從而使其無法生成正常組織提供了新的見解,”哺乳動物細(xì)胞生物學(xué)與發(fā)育羅賓·切默斯·紐斯坦實驗室負(fù)責(zé)人伊萊恩·??怂拐f。“它還闡明了新的 SOX9 激活基因作為潛在的治療靶點。”
基因表達(dá)的罕見關(guān)鍵
我們的基因組不是一本打開的書。事實上,它更像是一個藏有數(shù)十億本書的圖書館,大部分都處于鎖匙狀態(tài)——大多數(shù)遺傳物質(zhì)實際上靜靜地隱藏在非編碼和緊密結(jié)合的 DNA 包中,這些 DNA 包被組蛋白封閉在一個封閉的環(huán)境中。狀態(tài)。DNA 和組蛋白一起形成所謂的封閉染色質(zhì)。轉(zhuǎn)錄蛋白或因子無法接觸到包裝到這種隱秘材料中的基因,而這些轉(zhuǎn)錄蛋白或因子可以幫助其表達(dá)其中的基因。
但有一些罕見的鍵不僅僅是轉(zhuǎn)錄因子。這些“先鋒因素”可以解鎖這些基因包。它們擁有觀察封閉染色質(zhì)內(nèi)部并識別其中結(jié)合位點的超能力。然后,它們招募其他轉(zhuǎn)錄因子來幫助它們撬開封閉的染色質(zhì)并與核小體上的受體位點結(jié)合,從而重新編程染色質(zhì)并激活新基因。
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