通常，每個細胞只有一個細胞核。但我們骨骼肌的細胞不同：這些長纖維細胞具有相對較大的細胞質(zhì)，其中包含數(shù)百個細胞核。但到目前為止，我們對單根肌纖維的細胞核在基因活性方面的差異程度以及這對肌肉功能的影響知之甚少。
由亥姆霍茲協(xié)會 (MDC) 馬克斯德爾布呂克分子醫(yī)學(xué)中心發(fā)育生物學(xué)/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究組組長 Carmen Birchmeier 教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊現(xiàn)已解開了這些肌肉細胞核中包含的一些秘密。正如研究人員在《自然通訊》雜志上報道的那樣，該團隊使用一種仍然相當(dāng)新穎的技術(shù)(稱為單核 RNA 測序)研究了細胞核的基因表達，在此過程中，他們發(fā)現(xiàn)了意想不到的多種遺傳活動。
肌纖維類似于整個組織
“由于其細胞核的異質(zhì)性，單個肌肉細胞幾乎可以像組織一樣發(fā)揮作用，組織由多種截然不同的細胞類型組成，”Birchmeier 團隊的博士后研究員、兩位領(lǐng)導(dǎo)者之一的 Minchul Kim 博士解釋道。該研究的作者。“這使得細胞能夠完成其眾多任務(wù)，例如與神經(jīng)元通信或產(chǎn)生某些肌肉蛋白。”
Kim 承擔(dān)了該研究中的大部分實驗工作，他的數(shù)據(jù)也在 MDC 進行了評估。生物信息學(xué)分析由 MDC 柏林醫(yī)療系統(tǒng)生物學(xué)研究所 (BIMSB) 生物信息學(xué)和組學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)平臺負責(zé)人 Altuna Akalin 博士以及 Akalin 團隊的博士后研究員和該研究的合作者 Vedran Franke 博士進行。主要作者。“正是由于基于實驗和基于理論的團隊之間的不斷對話，我們才能夠得出我們的結(jié)果，這為肌肉疾病的研究提供了重要的見解，”Birchmeier 強調(diào)說。“單細胞測序等分子生物學(xué)新技術(shù)產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)。
受傷的肌肉含有激活的生長促進基因
研究人員首先研究了小鼠普通肌纖維的數(shù)千個細胞核以及受傷后再生的肌纖維細胞核的基因表達。研究小組對細胞核進行基因標(biāo)記并將其從細胞中分離出來。“我們想查明靜止肌肉和生長肌肉之間是否可以觀察到基因活性的差異，”伯奇邁爾說。
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