Nature和Cell上两篇文章描述干细胞研究重大进展

　　

生物通报道：到目前为止，人类对胚胎干细胞的治疗性应用抱有很大的期望，希望有一天这种细胞能够治疗人类疾病。事实上，最近的两项新研究表明，这种特殊的万能细胞除了医用价值之外，还使破解人类生物学的基本秘密获得了重要进展。

到目前为止，生物学家对人类如何实现从一个单独的受精卵到构成一个成熟个体的亿万细胞的过程还知之甚少。Whitehead研究所的Richard Young和Rudolf Jaenisch实验室与哈佛的Douglas Melton以及麻省理工的David Gifford合作确定出了控制胚胎干细胞基因组的一个关键发育成分。这项研究计划获得的小鼠研究结果公布在4月20 日的Nature杂志上，而人类研究结果则公布在4月21日的Cell杂志上。

这些研究成果是向着绘制胚胎干细胞调节环路前进的一个里程碑，这个环路也构成了人类的构建环路。

两片文章集中就一套成为Polycomb gorup（聚硫蛋白复合体）的蛋白质进行了研究。之前的研究显示，Polycomb蛋白对早期发育至关重要。如果编码Polycomb蛋白的基因在胚胎干细胞中缺失，那么细胞就会以一种不受控制的方式开始发育，并且丧失掉它们的特性。Polycomb对一个胚胎干细胞的身份确定很关键。研究人员意识到，捕捉这种蛋白在与它的所有靶标基因相互作用时状况将为了解干细胞如何被编排提供重要线索。

但是，要进行这样的一个计划却遇到一个拦路虎：如何能够搜索基因组中30亿个字母来确定出几百个蛋白质/DNA相互作用呢？

Young的实验室开发一套能够扫描整个基因组的芯片工具以定位特定的靶标分子。研究中，首次将该技术用于扫描胚胎干细胞的整个基因组。

Laurie Boyer等研究人员领导的研究组使用了这种技术来分析人类和小鼠的胚胎干细胞。为了能够筛选这种类型的细胞，研究人员又对这项技术进行了改良。

分析结果表明Polycomb能抑制对后期发育至关重要的整个基因网络，被抑制的这些基因在干细胞开始分化时被启动。这些发现解释了为什么胚胎干细胞能够在Polycomb蛋白丧失时迅速长成分化细胞。

Polycomb动态地与其他分子协作来沉默基因，然后在发育过程中又逐渐让它们活化表达。它还是发育的塑造成分，因此弄清它的工作机制以及与它反应的基因靶标对了解神奇的细胞具有无可估量的价值。（生物通记者杨遥）