30年的干细胞“不朽链假说”被颠覆(ZT)

marrowstem

     成体干细胞如何保护自己不会因为基因突变的累积而发生癌变呢？在三十多年来，许多科学家认为“不朽链假说”（immortal strand hypothesis）能够解释这个疑问。( Z% d7 a6 f7 O
      不朽链假说认为，成体干细胞在细胞分裂过程中以一种不随机方式分离它们的DNA, 即新复制产生的染色体都用于构建子代细胞，而干细胞自身的染色体保持不变，稳定地作为正确的模板。
- @0 u1 N0 f- w8 i       但是，一项最新的研究却彻底颠覆了这种理论并证实，哺乳动物造血干细胞的分裂方式与其他细胞是一样的，它们自身的染色体在子代中是随机分配的。这项研究的结果刊登在8月29日的《自然》杂志上。
+ ]4 l# y2 ]7 {. {$ }+ C　　尽管近年来的一些研究找到了支持不朽链理论的证据，但还有一些对果蝇和线虫进行的研究显示，成体干细胞DNA确实是随机在亲代和子代间分配的，并没有刻意保留最初的模板链。
2 h1 Y$ R1 H* q* d　　美国密歇根大学的干细胞生物学家Sean Morrison和同事对造血干细胞进行了深入研究。研究组标记了血形成小鼠干细胞中的DNA，并且跟踪研究了它们在一系列细胞分裂过程中的运动状态。最终，他们没有发现任何证据显示“不朽链”机制将有害基因突变减少到最低。
6 e7 E7 n# [# j+ J( `) R      这篇论文证实这种所谓的“不朽链假说”不是所有干细胞的一个通用特征。当然，研究人员也指出，其他组织中的干细胞或许也利用这个过程。9 ~1 p3 O4 X2 q; O- l6 L
       在发育的人体中，干细胞能够产生所有组织类型，并且在之后的生命过程中为受损、衰退的成熟组织提供替换细胞。成体干细胞在一个人的一生中连续分裂，以补充产生其他细胞类型时消耗掉的干细胞。1 H2 `) m% n5 ?( W: D* C! j
        与身体内的大多数细胞相同，成体干细胞以有丝分裂方式进行分裂，即复制染色体并将一整套染色体分配到两个子细胞中的过程。
; g$ k8 `: a8 H) K. L5 v" Q: M       在1975年提出的“不朽链假说”认为分裂的成体干细胞总是保留较老的（或叫做不朽的）模板链。而新的容易出现突变的链则分配到子细胞中，以形成特化组织。这种不随机的染色体分配过程也就是所谓的不对称染色体分离。9 x3 X" v( w: o
        为了检测这个理论，密歇根大学的这个研究组使用了一种叫做BrdU的DNA标记物质来处理小鼠几天时间，以使DNA能够整合上这种标签。然后，他们抽提这些造血干细胞来观察他们保留BrdU的量。8 r# s% L/ N. U/ Y2 T# T
    最初10天，他们在小鼠的饮用水中加入5-溴2-脱氧尿嘧啶核苷（简称BrdU），它能选择性地掺入到处于细胞DNA合成期的单链DNA核苷酸序列中。随后，研究人员将饮用水换成清水，并在40天、70天和120天后分三批杀死并分析了一些小鼠。科学家认为，如果所有的BrdU都存在于干细胞中，那么就支持了“不朽链假说”；反之，BrdU分散开来则说明干细胞在复制过程中染色体是随机分配的。 4 }1 A% V2 d' U; @
　　事实表明，120天后，造血干细胞中的BrdU只剩下大约2%。进一步的实验也支持了这一结论。9 y! v$ e1 I3 v% y% B0 b. V* F' i

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marrowstem

       又见Sean Morrison的好文，赞一个!

kouyokuzen

下来看看

weiyepan

0 Z) X; c. w6 y) I: A6 C* X) L/ I. H. N& k, p3 y2 S
求原文，上面解释的不清楚。9 Q, A  b/ |) R5 _' n* H0 M1 h
另求BrdU掺入机制，是掺入新和成的链还是双链同时掺入？

食毕莫饥

楼主意思不对啊。BrdU掺入DNA新链，那原造血干细胞中BrdU含量仍很少符合“不朽链理论”啊

flywithiyiy

在遗传相关的教科书中，DNA复制遗传时，原来的双链是随机进入下一代子细胞中。但也有可能在不同的物种中，原来细胞中的两条DNA模板链进入子代细胞的方式不一样，有的同在一个细胞中，而有的物种是随机分布。

flywithiyiy

成体干细胞并不能自我保护，在其自我更新的过程中，会产生很多变异，只是这种变异在一般情况下并不能立即被发现或者这种变异并不能致病。其实，在人体，很多染色体都存在变异，如某些序列的重复、缺失或者重组。

crazytime

回复 食毕莫饥 的帖子
5 H$ F5 C& x$ v1 n; B% x! \# G5 C' Y3 m3 k
造血干细胞中BrdU只剩下大约2%，证明被推翻了啊

wangqi8253

学习了