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简单说说细胞命运决定

 人老颠东 2019-01-17

前段时间的基因编辑宝宝引发了轩然大波。然而今天我们非常有尊严的不蹭这个热点,借着干细胞大会的东风,让我们来了解下细胞命运决定,让我们更懂自己的细胞们。



细胞其实很简单,课本里已经告诉我们细胞由细胞核、细胞质、细胞膜组成。

(盗一张高中生物课本的图)

 

细胞其实很难,在我们看不到的微观世界里,那里每时每刻都正进行着数不清的反应。


从一个受精卵开始,一分为二,二分为四,细胞在不断分裂中挤压成团,外层细胞与内层细胞便开始了不同的命运,按位置划分为滋养外胚层和内细胞团。

细胞一分为二,DNA完全相同(除了突变以外),那为什么能产生不同的细胞类型,走向不同的命运呢?


细胞类型的不同是由于在相同的DNA上基因的选择性表达产生的,比方说,有两个细胞都有基因A和基因B,但是一个细胞只表达了基因A,另一个细胞只表达了基因B,这就造成了两个细胞的不同。那又为什么会有基因的选择性表达呢?这就与不同因子、不同修饰有关。


先从转录因子说起。我们DNA在转录时往往需要多种蛋白质因子的协助,它们辅助聚合酶,形成大型机器来工作。

而有些因子天生就是与众不同,拥有着主角光环,比如说MyoD,仅凭一己之力就能将成纤维细胞改变成肌细胞;又比如说Oct4大佬,伙同Sox2和Klf4,就能将成纤维细胞转变为诱导多能干细胞;还比如说干细胞会上提及到的Ascl1,能将成纤维细胞变成神经细胞,真的是很棒棒了。

除了各类因子,还有DNA甲基化,不同细胞类型的甲基化图谱并不相同,在基因的不同区域的甲基化功能也并不一致。

组蛋白上甲基化乙酰化等修饰不甘寂寞,纷纷登场,它们有的利于转录,有的抑制转录。

更别说还有RNA修饰了。


而各类修饰又能与代谢物取得联系,这就将细胞命运与代谢联系在了一起。

(Chao Lu et al, 2012)


可见人体身上的细胞可不是你想象当中的那么轻易就能掌控的,本文也仅仅是管中窥豹,科学家们历经多年才在实验室中摸索出部分改变细胞命运的方式,距离大规模运用还要走很长的路。

俗话说得好,人在江湖,身不由己...

有时候呢,一不注意,自己没有好好关心细胞们,细胞决定了自己的命运,不听你的话就开始了增殖,一言不合就要给你点肿瘤瞧瞧

所以…

简单粗暴版结尾:

还是要照顾好自己的身体,与细胞和谐共处,手拉手奔向美好未来呀~

 

文艺煽情版结尾:

物理碰撞或化学反应是生命活动的根源,仔细想想,这就如同做菜一样,受体与配体依靠热力学运动的碰撞结合,线粒体产生的ATP燃起奇妙的化学反应,各类修饰如同葱姜蒜般增添风味,一道美妙的人生就此开始,酸甜苦辣,其乐无穷。


来源:中国科学院广州生物医药与健康研究院

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