Nature：提醒胚胎干细胞应用共同的战略维护它们的染色体末尾

2020年11月29日讯/BIOON/---平日而言，位于染色体末尾的跟着细胞的每次决裂而延长。在一项新的研讨中，来自美国国度癌症研讨所等研讨机构的研讨人员发明小鼠胚胎（mESC）有一种共同的方法来维护它们的。他们发明mESC并不像年夜多半细胞那样，将裸露的端粒作为受损的DNA处置，而是挪用平日仅在发育的最早阶段应用的基因，以防止不用要的DNA修复。相干研讨成果于2020年11月25日在线揭橥在Nature期刊上，论文题目为“TRF2-mediated telomere protection is dispensable in pluripotent stem cells”。论文通信作者为美国国度癌症研讨所的Eros Lazzerini Denchi博士。论文第一作者为美国国度癌症研讨所博士后研讨员Marta Markiewicz-Potoczny博士。

图片来自Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2959-4。 经过提醒细胞可以维护它们的端粒的一种意想不到的方法，这些新发明能够有助于说明一些癌细胞所采取的生活战略：它们必需找到一种办法来躲避跟着年纪增加而产生的端粒天然延长所带来的发展限制。

胚胎在胚胎发育晚期呈现，具有共同的才能，简直可以发生人体任何一品种型的特化细胞。Lazzerini Denchi及其同事们初次发明了它们维护端粒的分歧平常的办法，他们发明这些在缺少一种称为TRF2的卵白的情形下可以存活上去，个中TRF2联合并维护染色体尖端。这种卵白关于数百种分歧类型的细胞来说是相对需要的。假如没有它，裸露的染色体末尾会触发DNA毁伤修复门路的毛病激活，从而将未受维护的染色体末尾衔接在一路。染色体交融在一路，细胞掉去了决裂的才能。然则，当Denchi团队从胚胎干细胞中移除TRF2时，染色体坚持了完好性，这些持续增殖。

他说，“我们原认为这些干细胞会病得很严重，但实践上它们完整没有成绩。”但是，只需他们促使缺少TRF2的胚胎分化成更初级的发育形态，它们的行动就像没有TRF2的细胞一样：染色体交融，细胞敏捷逝世亡。

在后续试验中，这些研讨人员发明，当他们剔除TRF2而让端粒不受维护时，胚胎干细胞经过激活一组平日只在受精后不久开启的基因来做出反响，个中在受精后不久，胚胎仅由两个细胞构成。Denchi说，“当我们搞乱端粒的那一刻，胚胎干细胞开端表达一些平日在胚胎产生晚期表达的基因。这些基因平日在胚胎中和任何其他分化形态下被封闭，但在这种新的情况下，它们被年夜量应用。”

这种反响似乎是这些干细胞在没有TRF2的情形下可以茁壮生长的症结。而在成年细胞中，细胞决裂会招致端粒逐步延长，而在发育的晚期阶段，端粒的序列会不时延伸。这些研讨人员表现，经过从新激活发育晚期应用的基因，胚胎能够可以拉长裸露的端粒，而不是触发DNA毁伤反响。

他们的试验标明，个中的一个称为ZSCAN4的发育基因似乎是胚胎维护它们的染色体末尾所采用的战略的症结部门。这个基因有时会在癌细胞中激活，这能够会协助它们解脱端粒延长所带来的正常发展限制。（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

1.Marta Markiewicz-Potoczny et al. . Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2959-4.

2.Embryonic stem cells have their own strategy for protecting chromosome ends

https://medicalxpress.com/news/2020-11-embryonic-stem-cells-strategy-chromosome.html