生物安全知识资源中心—领域情报网 Chinese Academy of Sciences | BioSafety Information Network System

微信公众号

您当前的位置: 首页 > 资源详情

细胞重编程和细胞癌变的关键开关

编译者:huangcui发布时间:Dec 28, 2017点击量:1013 来源栏目:科研新闻

日前,《eLife》杂志 刊登 了一项最新研究成果,研究人员发现了让细胞处于快速分裂状态而不死亡的关键因素。

从血红细胞到神经细胞,动物体内含有许多类型的特化细胞,这些细胞都起源于干细胞,干细胞具有分化和制造更多干细胞或特化细胞的潜能。为了分裂,细胞需打开 DNA 双螺旋使之能被复制。在细胞周期 G1 期解旋酶被加载到 DNA 上,解旋酶加载必须达到足够数量才能保障 DNA 被完整复制。

因此在这项研究中,研究人员格外关注微小染色体维持(Minichromosome maintenance,MCM)蛋白复合体。“细胞分裂时,如果 MCM 解旋酶复合体加载不完全,子细胞的主要 DNA 突变和细胞死亡风险就会上升,” 论文第一作者 Jacob Matson 表示,作为一名博士生,过去三年他一直专注于这项研究。

该过程发生于细胞周期 G1 期,不同类型细胞的 G1 期维持长短大不相同。以干细胞为例,它们的 G1 期比其他 “分化” 细胞(如皮肤细胞或心肌细胞等)短得多。干细胞如何在短时间内,完成 MCM 完全加载而不引起 DNA 损伤一直是个谜。

“我们发现,减慢干细胞 MCM 加载,能使它们更快成熟,”Matson 说。结果证明,MCM 的加载速率是细胞发育的一个重要变量,相反,快速的 MCM 加载使干细胞有能力长时间保持在未成熟状态。

“我们怀疑,过快的 MCM 加载速率也是肿瘤细胞快速生长而不会导致 DNA 损害的潜在原因,”论文通讯作者、北卡罗来纳大学生化和生物物理教授 Jean Cook 说。

结果还暗示,让成熟细胞 MCM 加载速度变快,也许能把它们变回干细胞。

让普通体细胞回到干细胞状态,即细胞重编程(reprogramming)或诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells)被全球视为干细胞疗法的希望。但目前来看,标准重编程操作并不如研究人员所期望的那样有效。

“我们预想,提高 MCM 加载速度可以使重编程过程更加有效,”Cook 说。

Cook 和她的同事们目前正在进一步探讨细胞用于控制 MCM 加载速率的生物学机制。

他们还怀疑,某些癌细胞在分裂过程中极易产生 DNA 错误,这种基因组不稳定性可能也与细胞试图提高 MCM 加载速度失败有关。

“这些研究将有助于解释细胞快速分裂的根本机理,引领干细胞疗法或癌症疗法发展,”Cook 博士说道。

提供服务:导出本资源

版权所有@2017中国科学院文献情报中心

制作维护:中国科学院文献情报中心信息系统部地址:北京中关村北四环西路33号邮政编号:100190