Cell子刊发表颠覆性文章：配对的等位基因

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生物通报道：我们和其他哺乳动物的每一个基因都有两个拷贝，一个来自父亲一个来自母亲。人们将这样的基因拷贝称为等位基因。长期以来，科学家们一直认为等位基因在细胞核内是相互隔离的。但Cell Stem Cell杂志发表的一项新研究显示，哺乳动物细胞内的等位基因实际上会发生配对。值得注意的是，这种配对发生在干细胞准备分化的关键时期。, p0 \# N+ J  a. ]0 `
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对于胚胎干细胞来说，Oct4基因是非常重要的。冷泉港实验室（CSHL）David L. Spector教授的研究团队发现，Oct4的两个等位基因能够聚集到一起，而且这一事件并不是随机的，只发生在干细胞发育的关键时刻。% }% D. F2 k+ T/ E. s5 Q
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研究人员一开始是在研究干细胞中的重要基因，观察它们在细胞核里的定位。“我们检测了数百个细胞，意外发现Oct4的两个等位基因在25%的细胞中存在共定位，”Spector说。“这种图片就是所谓的‘一图胜千言’。”$ m- a1 E4 z- F  j
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研究人员通过大量的实验分析，证明Oct4等位基因配对是一个普遍现象。“工作量很大，但这是值得的，”文章的第一作者Megan Hogan博士说。! `' M% A" a6 m0 ]0 U4 Y! B

' I* p& W/ U; `$ q" L3 Y; a' U为了理解这种现象在生理学方面的影响，研究人员尝试在细胞分化过程中操纵Oct4配对的时机。他们发现，细胞分化得越快Oct4配对就发生得越早。（延伸阅读：Science重大成果：细胞分化的通用规则）5 C2 [, m. F( a; d- F2 ~: T# _$ ?

+ z& v% E  j; r. d那么Oct4配对是不是组织培养中发生的特别现象呢？研究人员对小鼠胚胎进行了研究。“与体外培养的组织相比，胚胎中的Oct4配对还要更频繁一点。这令我们相信该现象具有重要的生理意义，”Spector说。6 S. H+ \' f2 k$ `) |8 l

" @+ G9 H7 i! O& Z' {2 \研究人员还分析了Oct4等位基因配对在基因表达调控中起到的作用，及其对OCT4蛋白产量的影响。6 x. |( m- x: A5 O1 f

3 s! g! K$ v( v研究显示，Oct4等位基因在干细胞分化开始后就不表达了，可见Oct4配对发生在基因从“开”到“关”的那一刻。
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Oct4等位基因为何要聚集到一起，这是未来需要解决的关键问题。Spector推测，Oct4作为干细胞分化的关键调控子，可能必须经过特殊步骤才能从“开”到“关”。( Y# y( S# I; U% @4 b  H% r, k& X

6 N2 j/ E4 ]+ P; x这项研究开辟了一个全新的研究途径，因为等位基因配对在哺乳动物中可能并不罕见。“人们可以检测其他关键的细胞或发育调控子，看看是否有同样的事件发生，”他说。
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" a# ^% X! O% L* ^生物通编辑：叶予
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Transient Pairing of Homologous Oct4 Alleles Accompanies the Onset of Embryonic Stem Cell Differentiation.