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未分化的细胞如何致力于生物命运

从视网膜的光感锥体到心脏的抽血肌肉到肾脏的废物过滤单元,人体由数百种细胞组成,精细地专门用于高精度地完成它们的工作。

然而,这种复杂性掩盖了这样一个事实,即数万亿个高度专业化的细胞中的每一个都是作为单个原始细胞开始的。这些原始的,未分化的细胞如何选择他们的最终命运?几个世纪以来,这个问题引起了生物学界的关注。

现在,来自哈佛医学院,卡罗林斯卡医学院和维也纳医科大学以及其他机构的科学家们已经发现了有关细胞分子逻辑的有趣新线索,这些线索可以告知他们的命运。

这项发现于6月7日发表在“科学”杂志上,基于对小鼠神经嵴组织的研究,表明细胞在成年之旅中面临着多种竞争选择,并在达到最终目的地之前执行一系列二元决策。

“一个祖细胞可以成为任何东西,但这种选择是如何实现的?”哈佛医学院Blavatnik研究所生物医学信息学副教授,共同高级研究员Peter Kharchenko说。“我们的研究代表了一种定义细胞选择背后的分子逻辑的尝试。我们相信我们的研究结果可以帮助我们了解细胞如何将自己定位于特定的命运以及细胞分化过程中可能出现的问题。”

研究表明,神经嵴细胞的决定分三个阶段进行:竞争遗传程序的激活争夺细胞的注意力,逐渐偏向其中一个程序和细胞的最终承诺。

研究人员警告说,在这一点上,他们的研究结果仅与神经嵴细胞有关,但可以探索相同的方法来了解其他组织中的细胞分化。他们补充说,尚不清楚其他组织,器官和生物是否遵循类似的细胞分化机制。

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