研究揭示通過細胞分裂傳遞表觀遺傳信息對胚胎干細胞功能的重要性。

研究人員揭示了通過細胞分裂傳遞表觀遺傳信息對胚胎干細胞功能的重要性。這對衰老、癌癥和再生醫學有著廣泛的影響。

哥本哈根大學的一項突破性研究揭示了在細胞分裂過程中傳遞表觀遺傳信息對于所謂的胚胎干細胞正常功能的重要性。胚胎干細胞是一種在培養皿中類似于早期胚胎的細胞，可以重現發育過程。

諾和諾德基金會蛋白質研究中心教授Anja Groth說:“建立細胞及其后代如何保持其身份的機制理解，以及為什么這種記憶對它們的改變能力很重要。這些過程是細胞如何在生物體衰老時保持**功能的根本，因此，理解我們在這里描述的過程可能會帶來新的方法來對抗與衰老和癌癥相關的功能下降。”

我們體內數以萬億計的細胞具有相同的遺傳信息，但表觀遺傳信息決定了每種細胞(神經、肌肉、皮膚等)表達的特定基因，并有可能將這些信息傳達給其子細胞。

在這項研究中，研究人員試圖解釋由組蛋白傳遞的表觀遺傳，以及它們如何支持表觀基因組和細胞身份。

“了解控制表觀遺傳記憶的層可能是衰老和避免癌癥的關鍵，也是促進再生醫學應用更有效的細胞重編程和反分化的關鍵，”諾和諾德基金會干細胞醫學中心的Joshua Brickman教授說。

這項研究是在小鼠的胚胎干細胞上進行的，但根據研究人員的說法，它可以很好地理解這種機制是如何在人類細胞中起作用的，因為這些機制是所有活細胞的基礎。

遺傳信息的作用

領導這項研究的生長實驗室(CPR)最近還發現，組蛋白在DNA復制過程中通過復制遺傳密碼的相同機制傳播。

諾和諾德蛋白質研究基金會的博士后、該研究的**作者之一Alva Biran說:“通過利用這些信息，我們能夠操縱制造小鼠胚胎干細胞的機制，其中一條子DNA鏈缺乏帶有記憶信號的傳遞組蛋白，而另一條則擁有所有這些。”

這使研究人員處于一個獨特的位置，使他們能夠回答關于非遺傳編碼信息傳播作用的長期問題。這很重要，因為母細胞將精確數量的化學修飾組蛋白傳遞給子細胞，研究人員發現，這使得與細胞身份相關的功能特性的平衡遺傳成為可能。

“一旦信息傳遞被破壞，表觀基因組就會失去其保真度，從而導致依賴于H3-H4組蛋白上記憶信號傳遞的基因表達發生改變，從而導致細胞失去胚胎發育的能力，”Anja Groth說。

再生醫學有更好的可能性

在這項研究中，研究人員關注的是干細胞，但這項研究本身**證明了這種遺傳對細胞功能和分化至關重要。

Joshua Brickman說:“這項研究對生理過程具有重要意義，比如有機體發育和成人組織的穩定維持，同時也為疾病中可能出現的問題提供了重要線索。此外，我們希望能夠操縱這些過程，作為開發更好的基于細胞的產品和再生醫學治療方法的手段。”

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