最新一期两篇来自 Cell以及一篇来自 Nature的论文，同时解开染色质和组蛋白如何维持胚胎干细胞“ 永葆青春“ 的秘密.
胚胎干细胞如何维持其具有发育成为数百种体细胞的全能性，是当前研究干细胞的学者全力想解开的谜团之一。虽然已有许多的证据显示，干细胞的全能性有赖于外在讯号的诱导，但许多体细胞的细胞分裂与分化同样也仰赖这些讯号。因此，回归胚胎干细胞本身所含有的染色质并观察其如何拥有相异于其它体细胞的转录机制，便成为一项最有可能解开胚胎干细胞为何独具”永葆青春”的挑战。
根据这星期一篇来自 Cell 以及一篇来自 Nature的论文指出，干细胞之所以拥有全能性主要是依赖 Polycomb (PcG) 蛋白家族来抑制会参与活化体细胞分化途径的蛋白之转录。 PcG蛋白家族已被证明可以参与组蛋白H3 (histone H3) 的甲基化，染色质经由这项共价修饰后会降低其与转录因子之间的结合能力，进而造成转录的机制受到抑制。这项划时代的研究主要是由美国麻省研究干细胞的权威 Rudolf Jaenisch 与不断改善DNA芯片使用灵敏度的大师 Richard Young 所主导。他们利用染色质免疫沉淀结合DNA芯片 (Chromatin-IP microarray, CHIP-chip) 的方式，一次概括扫荡 Suz12在人类胚胎干细胞基因组里会抑制的基因 [1]。 Suz12是在哺乳类里 PcG蛋白家族的成员之一。另外他们也在老鼠胚胎干细胞里发现相似的结果，更加证明 PcG蛋白家族是维持干细胞全能性的要角 [2]。他们在这两篇论文里鉴定出数百种在胚胎干细胞里会被 Suz12抑制的蛋白，更重要的是，这些蛋白绝大部份也会被干细胞所特有的转录因子-Oct4, Sox2, Nanog 所抑制。这个结果间接阐述 PcG蛋白家族与 Oct4, Sox2, Nanog之间的协调循环是维持胚胎干细胞“ 永葆青春“ 的秘密。
另外在同一期 Cell里也刊载来自麻省理工与哈佛大学 Eric Lander的研究小组的有趣发现。他们认为在染色质里的某些区域 (motif)具有“双面娇娃 （bivalent domains)”的特性，它们既可在干细胞里抑制会参与体细胞活化路径的转录，等晚期干细胞开始要分化时，又可以促进干细胞展开分化的程序 [3]。
这三篇论文已初步地解开干细胞”永葆青春”的神秘面纱，接下来如何利用这个”干细胞转录程序”让其它体细胞可以”返老还童”变成干细胞将是更大的挑战。未来如果能比较癌症细胞，体细胞，与干细胞在染色质和组蛋白间的协调有何异同，更能实质的为临床医学带来莫大的贡献。
下载地：
1.Lee TI et al. Control of Developmental Regulators by Polycomb in Human Embryonic Stem Cells. Cell, Vol 125, 301-313, 21 April 2006
http://download.cell.com/pdfs/0092-8674/PIIS0092867406003849.pdf
3. Bernstein BE et al. A Bivalent Chromatin Structure Marks Key Developmental Genes in Embryonic Stem Cells. Cell, Vol 125, 315-326, 21 April 2006
http://download.cell.com/pdfs/0092-8674/PIIS0092867406003801.pdf
. Boyer LA et al. Polycomb complexes repress developmental regulators in murine embryonic stem cells. Nature. 2006 Apr 19.
http://www.nature.com/nature/jou ... pdf/nature04733.pdf
