在复制过程中单元如何保持其身份

在细胞分裂之前，染色体似乎是混乱的混乱。在细胞分裂过程中，亲代细胞染色体及其重复体通过凝聚排序，比其他任何时候都要紧凑几千倍。长期以来，研究人员一直认为基因在细胞分裂过程中变得“沉默”，而不是转录成蛋白质或调节分子。这留下了细胞分裂后基因如何被正确重新激活的问题。现在，宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员发现基因表达在细胞复制过程中确实存在。他们的研究结果在本周出版的科学。

“我们从回答什么控制细胞身份以及如何利用细胞重编程的角度来看待这个问题 - 例如，阻止癌症复制或设计一个细胞来指导其'个性'的方向，所以“资深作者Kenneth S. Zaret博士，宾夕法尼亚大学再生医学研究所所长，Joseph Leidy细胞与发育生物学教授。“细胞表达的一组基因决定了它是一种皮肤细胞，神经细胞还是心肌细胞，在人体内发现的200种不同的细胞类型中。”

此领域过去的研究也试图找出最佳时间进行干预，以改变细胞的命运。目前的科学论文转向探索一个细胞如何从一个安静的基因状态转变为一个完全活跃的基因和调控分子，控制着整个细胞身份的结果。

第一作者，Zaret实验室的博士候选人Katherine C. Palozola是第一个在分裂期间寻找活细胞基因活动的方法。使用人肝细胞系，她标记核酸尿苷(四个基因信使构建模块之一)并跟踪它以查看哪些基因在复制期间仍然有活性。

“我们很惊讶基因表达在复制过程中仍处于低水平 - 尽管处于低水平 - ”Palozola说。

虽然染色体在细胞分裂过程中非常紧凑，但是调节分子的序列被埋没并且以前被认为无法转录，Palozola发现大多数基因及其附近区域促进基因功能仍然被积极表达。她发现细胞分裂后细胞如何醒来并回忆起“他们是谁”。最终驱动细胞分化的是增强子分子的序列，其远离它们作用的基因。

费城儿童医院的Gerd Blobel实验室此前曾表示，这些远处的改良剂在分裂期间“打盹”，因为它只持续约30分钟 - 从生物学角度来说相对较快 - 并且在细胞分裂周期后重新上线。完成。

“这项研究最神奇的事情是，最终，我们不得不抛弃我们所知道的关于基因调控基本方面的知识，”Zaret说。“研究结果表明，我们需要考虑如何促进，而不是促进细胞分裂过程中进行调节，这种重新调整会告诉我们怎样一个小区的身份，被定义的基因，它表示，通过保留细胞分裂。我们希望它将提高我们刻意改变细胞身份的能力，为治疗和研究创造新的细胞和组织。“

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