对超沉默DNA的研究暗示了重编程细胞的新方法

根据美国大学佩雷尔曼医学院研究人员上周在Molecular Cell进行的一项研究，新描述的超静音DNA片段揭示了一种重新编程细胞特征的新方法，可用于再生医学研究和临床一天。宾夕法尼亚州。

“在过去，大多数实验室，包括我自己的实验室，都使用基因激活剂开启一项新计划来改变特定细胞的身份，”资深作者肯·扎雷特说，他是宾夕法尼亚大学再生医学研究所所长，教授细胞与发育生物学。“我们的研究表明，在某些情况下，我们需要拆解细胞的基因抑制机制，以激活重要基因，重新编程细胞的身份。”

该团队试图重新编程皮肤细胞以制造新的肝细胞。一种细胞类型与另一种细胞类型的转换通常具有低效率，并且该研究确定了一个原因。这项临床前研究的长期目标是能够在称为直接细胞重编程的过程中，从同一个体中补充来自不同组织(如皮肤细胞)的健康组织来治疗患病的肝脏组织。

Zaret实验室解开了极端形式的基因沉默，打开了紧密缠绕的DNA区域，激活者难以触及某些基因。他们通过表征化学交联的增加来发现这些区域，因为DNA在染色体抑制区域的支架中更加紧凑

“想想一条已经使用了一段时间的钓鱼线，沿着它的长度有几个结，”Zaret说。“打结的区域更容易交联区域，反映出它们是超级沉默的DNA区域。”

为了使身体保持其200多种不同的细胞类型，细胞必须激活特定于其类型的基因，同时抑制其他类型的基因。沉默的DNA区域中的大多数基因(不能“读取”并制成蛋白质)通常是当前细胞类型不使用的功能。Zaret将其比作保险，因此细胞不会混淆其身份，这可能会导致诸如不受控制的癌细胞复制等问题，或者使得大脑或肝脏基因不会在皮肤细胞中表达。

该团队对蛋白质进行了表征，这些蛋白质有助于使这些区域“打结”，并发现它们比预期的更复杂。“我们发现了比我们想象的更多种类的不同蛋白质，”Zaret说。为此，他们开启了培养中生长的人类皮肤细胞中曾经沉默的基因的活性，以确定当每个被消除时打结的结构域是否会更容易打开。在所测试的50种蛋白质中，一些在诸如Lou Gehrig病的神经变性疾病中也发生突变。

“虽然大多数重编程基因不在DNA的超静音区域，但非常重要的基因是这样的;所以这为我们提供了一种思考重编程的新方法，”Zaret说。他们研究的最终目标是通过唤醒沉默基因和添加激活剂，找到更有效的方法将一种细胞类型重新编程为另一种细胞。

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