我們和其他哺乳動(dòng)物的每一個(gè)基因都有兩個(gè)拷貝，一個(gè)來(lái)自父親一個(gè)來(lái)自母親。人們將這樣的基因拷貝稱為等位基因。長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們一直認(rèn)為等位基因在細(xì)胞核內(nèi)是相互隔離的。但Cell Stem Cell雜志發(fā)表的一項(xiàng)新研究顯示，哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的等位基因?qū)嶋H上會(huì)發(fā)生配對(duì)。值得注意的是，這種配對(duì)發(fā)生在干細(xì)胞準(zhǔn)備分化的關(guān)鍵時(shí)期。

對(duì)于胚胎干細(xì)胞來(lái)說(shuō)，Oct4基因是非常重要的。冷泉港實(shí)驗(yàn)室（CSHL）David L. Spector教授的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，Oct4的兩個(gè)等位基因能夠聚集到一起，而且這一事件并不是隨機(jī)的，只發(fā)生在干細(xì)胞發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)刻。

研究人員一開(kāi)始是在研究干細(xì)胞中的重要基因，觀察它們?cè)诩?xì)胞核里的定位。“我們檢測(cè)了數(shù)百個(gè)細(xì)胞，意外發(fā)現(xiàn)Oct4的兩個(gè)等位基因在25%的細(xì)胞中存在共定位，”Spector說(shuō)。“這種圖片就是所謂的‘一圖勝千言’。”

研究人員通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)分析，證明Oct4等位基因配對(duì)是一個(gè)普遍現(xiàn)象。“工作量很大，但這是值得的，”文章的第一作者Megan Hogan博士說(shuō)。

為了理解這種現(xiàn)象在生理學(xué)方面的影響，研究人員嘗試在細(xì)胞分化過(guò)程中操縱Oct4配對(duì)的時(shí)機(jī)。他們發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞分化得越快Oct4配對(duì)就發(fā)生得越早。

那么Oct4配對(duì)是不是組織培養(yǎng)中發(fā)生的特別現(xiàn)象呢？研究人員對(duì)小鼠胚胎進(jìn)行了研究。“與體外培養(yǎng)的組織相比，胚胎中的Oct4配對(duì)還要更頻繁一點(diǎn)。這令我們相信該現(xiàn)象具有重要的生理意義，”Spector說(shuō)。

研究人員還分析了Oct4等位基因配對(duì)在基因表達(dá)調(diào)控中起到的作用，及其對(duì)OCT4蛋白產(chǎn)量的影響。

研究顯示，Oct4等位基因在干細(xì)胞分化開(kāi)始后就不表達(dá)了，可見(jiàn)Oct4配對(duì)發(fā)生在基因從“開(kāi)”到“關(guān)”的那一刻。

Oct4等位基因?yàn)楹我奂揭黄穑@是未來(lái)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。Spector推測(cè)，Oct4作為干細(xì)胞分化的關(guān)鍵調(diào)控子，可能必須經(jīng)過(guò)特殊步驟才能從“開(kāi)”到“關(guān)”。

這項(xiàng)研究開(kāi)辟了一個(gè)全新的研究途徑，因?yàn)榈任换蚺鋵?duì)在哺乳動(dòng)物中可能并不罕見(jiàn)。“人們可以檢測(cè)其他關(guān)鍵的細(xì)胞或發(fā)育調(diào)控子，看看是否有同樣的事件發(fā)生，”他說(shuō)。