本月剛捧得2012年諾貝爾生理/醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的英國(guó)科學(xué)家約翰·戈登（John B. Gurdon）昨天在BMC旗下的Epigenetics & Chromatin research雜志上發(fā)表了他的最新研究，他指出組蛋白H3.3及組蛋白互作蛋白HIRA是將細(xì)胞核多能化的關(guān)鍵。

    機(jī)體內(nèi)的所有細(xì)胞都含有同樣的DNA，隨著器官成熟這些細(xì)胞被編程成為不同的細(xì)胞類型，例如心臟細(xì)胞、肺部細(xì)胞和腦細(xì)胞等。為此，細(xì)胞內(nèi)的基因或多或少會(huì)有一些要被永久關(guān)閉，隨著胚胎生長(zhǎng)這些細(xì)胞在分裂一定次數(shù)后就不再能夠轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌愋?。舉例來(lái)說(shuō)，心臟細(xì)胞不能轉(zhuǎn)化為肺部細(xì)胞，而肌肉細(xì)胞不能轉(zhuǎn)化為骨細(xì)胞。

    將成熟細(xì)胞核轉(zhuǎn)到未受精的卵細(xì)胞中，是一種重編程DNA的途徑。卵細(xì)胞中的蛋白和其他因子會(huì)調(diào)整DNA的開(kāi)啟和關(guān)閉，使細(xì)胞成為多能干細(xì)胞。然而，這種方法并不能完全抹去細(xì)胞“前世的記憶”，而這種困難足足阻礙了科學(xué)家們50年。

    染色質(zhì)或者準(zhǔn)確的說(shuō)組蛋白能夠調(diào)控基因的活性，DNA環(huán)繞著組蛋白形成染色質(zhì)，而組蛋白的改變能夠控制基因的開(kāi)啟和關(guān)閉。為了了解細(xì)胞核重編程的機(jī)制，戈登教授的研究團(tuán)隊(duì)將小鼠細(xì)胞核移植到青蛙的卵母細(xì)胞中（Xenopus laevis）。他們通過(guò)顯微注射給組蛋白添加了熒光標(biāo)簽，這樣他們就能對(duì)細(xì)胞核移植后細(xì)胞中的組蛋白進(jìn)行觀察。

    戈登教授解釋道，“通過(guò)顯微鏡實(shí)時(shí)觀察，很明顯核移植十小時(shí)前卵母細(xì)胞合成的H3.3（與活躍基因有關(guān)的組蛋白）整合到了移植的細(xì)胞核中。我們還發(fā)現(xiàn)這樣的H3.3整合到參與細(xì)胞多能化的Oct4基因中，而且整合過(guò)程與基因轉(zhuǎn)錄開(kāi)始是一致的。”戈登教授的研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，H3.3整合到染色質(zhì)中所需的Hira蛋白也是核重編程所需的。

    Fred Hutchinson癌癥研究中心的Dr Steven Henikoff評(píng)價(jià)道，“戈登教授的研究為我們指出，操縱H3.3通路可能是完全抹去細(xì)胞‘記憶’的有效途徑，這種方法有望生成真正的多能干細(xì)胞。從人們首次發(fā)現(xiàn)細(xì)胞可以被重編程到現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)去了半個(gè)世紀(jì)，這項(xiàng)研究與今年另一位諾貝爾生理/醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者山中伸彌遙相呼應(yīng)，為人們解析了人工誘導(dǎo)細(xì)胞重編程成為常規(guī)臨床治療的關(guān)鍵阻礙。”