2017年4月3日訊 /生物谷BIOON/ --雖然在每個人體內控制面容形成的基因都大致相同,但每一張面孔都是獨一無二的。Filippo Rijli和他的研究團隊發現了能夠調節面部形態形成的表觀遺傳學機制。在早期發育過程中,形成不同面部結構的神經嵴細胞能夠維持染色體的可塑性,所有參與其中的基因都處於準備狀態來應答局部信號。一旦細胞暴露於環境信號,神經嵴細胞的基因就會從準備狀態變成活躍狀態,誘導位置特異性的轉錄程序,來形成下巴、顴骨和額頭等結構。
神經嵴細胞形成了大部分的頭骨、面部軟骨和骨骼,在早期胚胎發育階段,神經嵴細胞從發育中的神經管遷移到未來的頭部區域。這些發生遷移的神經嵴細胞是天然的多能細胞,一旦到達它們最終的目的地,就會發生命運決定向軟骨方向分化。
神經嵴細胞也會獲得特定的位置身份,從而確定骨骼和軟骨的形狀,將來形成下頜骨和下巴、顴骨、鼻子和額頭。細胞在遷移過程中對這種位置身份的獲得取決於它們遷移的路徑和與局部環境的相互作用。但是即使在遷移之後位置身份不可逆轉地確定下來,神經嵴細胞仍然會維持一定的可塑性。
到目前為止,雖然科學家們已經知道神經嵴細胞時刻準備應答局部信號,誘導位置特異性的轉錄程序,但還不清楚這些細胞如何通過遷移維持可塑性。
Filippo Rijli和他的研究組已經解釋了對染色體結構的表觀遺傳調控如何影響了這一過程。
在這項發表在國際學術期刊Science上的新研究中,他們描述了一種特定的染色質結構,神經嵴細胞會在轉錄水平時刻準備直到遷移結束,因此維持形成各種不同面部元件的潛能,與它們最終的位置無關。
研究人員發現一旦神經嵴細胞接收到特定的環境信號就會失去抑制性的H3K27me3標記,開始位置特異性轉錄程序。除此之外,研究人員還發現染色質狀態受到Ezh2的調控,Ezh2能夠向H3K27上添加甲基基團。
研究人員評論道:"該研究為理解為何存在不同的面部特徵提出了新的概念性框架。表觀遺傳調控或可讓神經嵴細胞對局部環境信號進行快速應答,因此解釋了不同人之間在面容上的差別。"(生物谷Bioon.com)
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