利用苔藓中发现的蛋白质改进干细胞技术

2020-10-10 188苔藓

徒步旅行者知道树干上的苔藓总是指向北方。根据以色列和德国科学家的最新研究,利用苔藓中发现的蛋白质改进干细胞技术。这种古老的植物也可能为干细胞研究提供一个新的“指南针”,告诉科学家如何更好地将干细胞用于医学目的。

利用苔藓中发现的蛋白质改进干细胞技术

特拉维夫大学植物科学系的Nir Ohad博士和弗莱堡大学的Ralf Reski教授发现了苔藓中多组蛋白(PcG)的新用途。他们最近在《发展》杂志上报道了他们的发现。他们认为,PcG蛋白在告诉干细胞如何发育方面起着重要作用。这项研究由德以基金会资助。

苔藓是一种植物,与人类的基本发育过程相同。”“我们可能还没有找到将干细胞转化为组织的开关,”Ohad博士评论说,“但我们已经找到了一个关键的组成部分,使这种转换起作用。”

阻止失控基因

在他们的新论文中,研究人员描述了一种古老的机制,它改变了DNA在细胞核内的组织方式,进而影响基因的表达。这一发现对干细胞治疗有重要的意义,如果植入的干细胞没有被正确地重新编程,这种疗法可能会出错。

研究人员研究了PcG复合物的“中央调节功能”,以及它如何规划生物体的发育,包括新生物体诞生时细胞的第一次分裂。从这项研究中得到的见解对植物和人类的发展都有意义,随着时间的推移,可以应用于癌症研究。”据我们所知,有些癌症的细胞机制存在缺陷或受损当这种情况发生时,会导致基因密码的错误调节,进而导致健康细胞的崩溃。”

他补充说,这种确保有机体正常发育的“开关”出现在所有有细胞核和有组织DNA的有机体的进化早期,早在动植物进化成迥然不同的物种和属之前。

走向一个不那么“苔藓主义”的世界

在一些科学学科中,苔藓被认为是“低级”或较低级的有机体。但是,奥哈德博士认为苔藓是高度适应性的有机体,四亿五千万年后,苔藓仍然与我们同在。”最初的苔藓——Physcomitrella patens——已经不存在这么多年了,但它的后代已经存在了,”他说。他补充说,对苔藓生物学的研究类似于对其他古代生物的生物学研究,如鳄鱼和苍蝇,有助于科学家了解基本生物机制的进化和功能。

研究人员认为,苔藓中PcG机制的基本功能与植物和人类的PcG机制相同,是调节细胞分化,例如,描述了干细胞“决定”成为叶子或花朵的时间点。

“随着它们的发育,干细胞从一个不确定的功能发展到一个特定的功能,”Ohad博士说如果你不想修复另一种类型的组织,你可能不想改变另一种组织类型。”

根据Ohad博士的说法,利用苔藓中发现的蛋白质改进干细胞技术,这项研究对植物生物学的研究有着直接的意义,它提供了植物体和繁殖是如何调控的基本信息。它为科学提供了一个工具来控制组织规格,繁殖的时间和种子性状的发展,这些种子是人类和动物饲料的来源。

引用

Tel Aviv University. "Improving Stem Cell Techniques Using Protein Found In Moss." ScienceDaily. ScienceDaily, 30 September 2009. www.sciencedaily.com/releases/2009/09/090929133242.htm.

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