胚胎干细胞有自己的保护染色体末端的策略
根据CCR科学家的新研究，胚胎干细胞有一种独特的方式来保护它们的端粒，端粒是染色体末端的结构，随着每次细胞分裂而缩短。一个由Eros Lazzerini Denchi博士领导的研究小组，他是CCR基因组完整性实验室的NIH Stadtman研究员，他发现，胚胎干细胞不像大多数细胞那样将暴露的端粒视为受损的DNA，而是调用通常只在发育的早期阶段使用的基因来避免不必要的DNA修复。该团队的发现来自于对小鼠胚胎干细胞的研究，研究结果于2020年11月25日在美国医学杂志上发表自然．
通过揭示细胞保护端粒的一种意想不到的方式，新的发现可能有助于解释一些人采用的生存策略癌症细胞我们必须找到一种方法来规避端粒随着年龄增长而自然缩短所造成的生长限制。
胚胎干细胞在胚胎发育早期产生，具有独特的能力，几乎可以成为人体的任何特化细胞细胞类型．Lazzerini Denchi和他的同事们第一次发现这种不同寻常的保护端粒的方法时，他们发现细胞可以在没有一种叫做TRF2的蛋白质的情况下存活，这种蛋白质与染色体尖端结合并保护染色体尖端。这种蛋白质对于数百种不同类型的细胞来说是绝对必要的。如果没有它，暴露的染色体尖端会触发DNA损伤修复通路的错误激活，从而将未受保护的末端缝合在一起。染色体融合在一起，细胞失去分裂的能力。但是当Lazzerini Denchi的团队从胚胎干细胞此时，染色体保持了完整性，细胞继续增殖。
他说:“我们原以为这些细胞真的病了，但实际上它们完全没事。”然而，当研究人员促使缺少TRF2的干细胞分化为更高级的发育状态时，它们的表现就像任何其他没有TRF2的细胞一样:染色体融合后细胞很快死亡。
在随后由博士后Marta Markiewicz-Potoczny领导的实验中，研究人员发现，当他们消除TRF2，使端粒不受保护时，胚胎干细胞通过激活一组基因通常只有在受精后不久，当胚胎仅由两个细胞组成时，它们才会启动。Lazzerini Denchi说:“一旦我们扰乱了端粒，胚胎干细胞就开始表达一些通常在胚胎发生早期就表达的基因。”“这些基因通常在胚胎干细胞和任何其他分化状态下被关闭，但在这种情况下，它们被大量使用。”
这种反应似乎是细胞在没有TRF2的情况下茁壮成长的关键。而细胞分裂成年细胞的端粒逐渐缩短，其序列在发育的早期阶段不断延长。研究人员说，通过重新激活发育早期使用的基因，胚胎干细胞可能能够延长暴露的端粒，而不是引发DNA损伤反应。
该团队的实验表明，其中一个发育基因ZSCAN4似乎是胚胎干细胞保护染色体末端策略的关键部分。这种基因有时在癌症中很活跃细胞，这可能有助于它们逃脱美国政府对正常生长的限制端粒缩短。
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