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干细胞科学家咀嚼下巴发育的奥秘

2019-05-05 10:35:02 • 来源：

Gage Crump的USC干细胞实验室的科学家们揭示了关键基因是如何指导斑马鱼颌骨发育的。这些发现可能为了解人类患者的颅面畸形提供线索，这些患者有时会携带等同基因的突变。

干细胞科学家咀嚼下巴发育的奥秘

在发育细胞发表的研究中，第一作者Lindsey Barske及其同事报告说，两个相关的基因，称为Nr2f2和Nr2f5，通过调节干细胞产生骨骼细胞的时间来控制下颌。在我们的身体中，鱼骨骼通常以软骨开始，后来被骨骼取代。但是，大多数上颌骨骼发育没有任何软骨模板。Nr2f基因可以防止发育中的上颌干细胞早期成为软骨，因此可以在以后制造更多的骨骼。这与下颌形成对比，下颌被称为内皮素1(Edn1)的另一个基因阻止Nr2f活动，并允许形成广泛的早期软骨，驱动下颌的生长。

“我们的研究表明，任何器官的发育需要在干细胞的早期成熟和维持之间取得平衡。没有像Nr2f基因这样的抑制性信号，可能就没有足够的未提交的前体留下来制造后来形成的细胞类型或维持成人组织，“巴斯克说，他是博士后研究员，也是美国国立卫生研究院着名的独立衔接奖获得者。

在这项工作之前，人们对于模仿上颌的信号知之甚少。科学家采用一种新颖的基因组学方法来识别对于上颌发育很重要的新基因，仔细定义在早期颌骨发育过程中表达的所有基因。然后，他们使用强大的基因组编辑方法从基因组中去除了许多这些基因，并且这样做发现缺少几个Nr2f基因的斑马鱼突变体显示出第二个基于软骨的下颌，上颌应该在那里。

“这种方法的强大之处在于可以在斑马鱼中以经济有效，快速的方式对数百种基因进行功能测试，从而使我们能够为基因组中许多表征不佳的基因分配新功能，”干细胞教授克鲁普说。南加州大学凯克医学院的细胞生物学和再生医学。

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