在你的皮肤下面：分子研究建立了对皮肤再生的新了解

随着空气持续干燥，气温下降，一年一度对抗手和皮肤干燥的战斗正式开始了。美国西北大学的一项新研究发现了皮肤深层控制皮肤修复和更新机制的新证据。

皮肤的障碍功能使其成为对抗冬季困境并为我们的身体保留水的独特能力。外层皮肤，表皮，不断转动以取代死亡或损坏细胞，创建新细胞以加强屏障功能和愈合损伤。控制表皮转交的基因调节机制仍然不完全理解。

该研究的负责人、西北大学的鲍晓敏表示:“每个月，我们的皮肤都覆盖上了一层新的表皮。”“下一个问题是，这个过程包括什么?”

这篇论文将于1月19日发表在杂志上自然通讯。

宝是魏晋艺术与科学学院的分子生物科学助理教授，在Feinberg医学院的皮肤科部门联合任命。

基因“垃圾”

科学界已经发展了关于蛋白质的广泛知识，蛋白质是各种细胞活动的主力。然而，只有不到2%的人类基因组对蛋白质进行编码。关于内含子的性质仍有许多谜团，内含子是DNA的非编码片段，占人类基因组的24%。

尽管有一般的信念，但内含子只不过“遗传垃圾”，它们实际上在调节整个组织寿命的RNA转录中起到关键作用。RNA转录是基因表达的第一步骤，其中将来自DNA的信息复制到RNA中，然后随后用作合成蛋白质以驱动细胞的特定功能的模板。取决于转录终止于内含子或基因末端 - 表皮干细胞仍然是干细胞或成为特定的细胞屏障功能。宝说，虽然众所周知，转录在基因结束时结束，但她的实验室发现了相互冲突的数据。

“我们发现了很多遗址，转录终止 - 不仅在基因的末尾，而且通常在基因中间的内含子内，”宝说。“即使相同的基因也可能在表皮中具有不同的转录终止模式干细胞与终端差异化的细胞。“

该发现可能适用于人体中的许多自我更新再生系统。未来的研究可能对癌研究有影响。

发现现象的关键技术

皮肤细胞越来越受到研究人员的欢迎，部分原因是由于它们的再生特性和在培养环境中的生长能力。这使得研究人员能够应用各种最先进的技术。通过在培养皿中培养皮肤细胞和再生皮肤组织，Bao实验室可以对这种快速生长的组织进行实验，以确定DNA中的分子机制和调控元素。

“技术发展是一个关键的司机，使我们能够揭示这种新现象，”宝说。

该团队使用了一种新的基因组技术，可以精确地绘制出转录停止的位置。蛋白质组学方法的整合识别rna结合蛋白，可读取内含子中的特定调控序列。该团队进一步利用CRISPR技术删除内含子中的基因组序列，这为证明内含子在调节基因表达中的重要作用提供了直接证据。

在该研究之前，涉及内含子的机制来控制皮肤干细胞和终端差分状态（例如，参与形成皮肤屏障的细胞）是未知的。大多数研究忽略了内含子，尽管它们占蛋白质编码区（外显子）的序列更多的10至20倍人类基因组。

研究表明不同基因可以涉及不同的RNA结合蛋白，以识别其内含子中的调节序列。这些RNA结合蛋白有助于熟化RNA“确定”在分化期间在分化期间忽略转录的早期，或忽略内含子内的终止位点。

“我们只是开始欣赏的角色内含子在人类健康和疾病中，“宝说。

这项研究的结果可能有更广泛的影响，因为根据鲍的说法，调节皮肤细胞的过程几乎肯定不局限于皮肤细胞。未来对其他系统，包括其他上皮组织的研究，可能会发现类似的模式。

“我们非常希望我们发现的是了解过去的第一步，”宝说。“随着非编码基因组的贡献，在这种情况下，特别是内含子的贡献，该信息是对基因表达的启示性。我的学生还想更多地了解有关提供具体的RNA结合蛋白，这些蛋白质在管理哪些网站使用哪些网站终止转录。“

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