从全才到专家，Cell子刊揭示启动干细胞分化的蛋白团队

　　生物通报道：当植物将根扎进土壤的时候，根尖形成的新细胞就要担负不同的责任，比如输送水和营养物质或者感知重力。

　　Duke大学的研究人员在拟南芥根部鉴定了一组DNA结合蛋白。他们在Developmental Cell杂志上发表文章指出，这些蛋白共同作用帮助前体细胞选择性读取基因组的不同部分，从而走向不同的命运。

　　一开始完全相同的细胞是如何启动不同基因的呢？“这是一个先有鸡还是先有蛋的问题，”文章第一作者Erin Sparks表示。拟南芥小小的丝状根由大约15种细胞组成，每种细胞都有自己的任务。在转录因子的帮助下，一种根细胞指定时间只有少数基因是活跃的。研究人员对关键转录因子Short-root进行了研究。

　　Short-root是拟南芥前体细胞启动特化程序的主开关，Short-root有缺陷的拟南芥存在根部生长受阻。Short-root也激活其他转录因子，启动根部发育的级联通路。人们已经鉴定了许多Short-root的基因靶标，但还不清楚Short-root开关受什么控制。现在，Duke大学的研究人员找到了这个问题的答案。

　　他们鉴定了可能结合Short-root启动子区域并控制其活性的二十多个根部蛋白。这些DNA结合蛋白发生突变，拟南芥根细胞的Short-root水平就会发生改变。研究显示，这些蛋白有的启动Short-root基因，有的关闭Short-root基因。它们的综合效应是只在某些细胞激活Short-root主开关。“这一切的关键在于激活子与抑制子之间的平衡，”Sparks说。

　　干细胞的分化机制一直是科学家们关注的焦点。Sanford Burnham Prebys医学探索研究所（SBP）的科学家们在干细胞分化研究中取得了突破性的进展。他们在Molecular Cell杂志上发表文章指出，多能因子OCT4不仅维持干细胞的当前状态，还帮助细胞分化基因对外部信号做好准备。

　　去年，日本RIKEN牵头的国际合作项目FANTOM在Science杂志上发表了一项具有里程碑意义的成果。研究人员对不同细胞类型的RNA表达进行了广泛的分析。他们发现，当细胞经历表型改变（比如细胞分化）时，最开始活化的是增强子区域。是增强子活化触发了一系列后续事件，最终显著改变细胞的表型。

　　2014年，哈佛大学的干细胞研究者提出了决定干细胞分化命运的新理论。研究人员在斑马鱼胚胎研究中发现，干细胞形成内脏的区域存在前列腺素E2的浓度梯度。前列腺素E2的浓度能够决定干细胞是成为肝细胞还是胰腺细胞。