我们知道干细胞很强大,它具有发育成体内任何特定细胞的潜能,相当于人体细胞的源头。在生物学上,干细胞代表了一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞,它的幻化能力实在太强了,研究表明它至少能够产生一种类型的、高度分化的子代细胞!


现在,来自哥本哈根大学诺和诺德基金会干细胞生物学中心(DanStem)的研究人员已经发现了干细胞是如何丧失这种潜能,或者说他们已经发现干细胞是如何“忘记过去”的。这就要提到转录因子的作用,转录因子是一个能与特异DNA序列结合的蛋白,它可以单独或与其他蛋白形成复合体,提高或阻断特性基因对RNA聚合酶的招募,调控着基因的表达。转录因子特点是它包含一个或多个DNA结合域,通过这些结合域与基因附近的DNA序列结合,从而完成调控。

而事实证明,这种被称为转录因子的蛋白质所起的作用比科学家们想象的要大得多。30年来,人们一直认为转录因子是基因表达的开关,通过打开和关闭基因来触发这些变化。然而,发表在《自然》杂志上的新研究结果揭示了一些完全不同的东西。
新研究表明,转录因子可能更类似于控制细胞的记忆。只要转录因子是连接到一个基因,该基因就可以读取,但细胞所接收到的外部信号似乎决定了是否开启或关闭这个基因。一旦转录因子“离开”,这些细胞便再也不可以回到原来的样子。于是研究人员开发了一个干细胞模型来模拟细胞对信号的反应,并首次使用它来精确地确定一个基因在对干细胞信号的反应中被打开和关闭的事件序列。

这些结果令人惊讶。因为在此之前,细胞转录过程的序列并不能像本研究中那样精确地测量,但其基本原理是,转录因子包含了启动单个基因转录所必需的开关。但对于胚胎干细胞和其他类型的细胞,情况就不同了。“转录因子仍然是一个关键信号,但它们并不像之前认为的那样可以驱动这一过程。只要它存在,基因就可以被读取,并且在读取基因之后,它们会保持一段时间。当它们消失后,可以读取基因的窗口可以再次关闭,就像蒸汽一样慢慢消散。
这一发现改变了分子生物学的基本假设。这些新的研究结果对研究干细胞和癌症生物学的研究人员尤其重要。它们为细胞如何发育、发育过程中所涉及的途径如何决定细胞何时变化以及何时到达不可逆点提供了新的见解。
