研究揭示了肌肉細(xì)胞驚人的變異性

通常，每個(gè)細(xì)胞只有一個(gè)細(xì)胞核。但我們骨骼肌的細(xì)胞不同：這些長(zhǎng)纖維細(xì)胞具有相對(duì)較大的細(xì)胞質(zhì)，其中包含數(shù)百個(gè)細(xì)胞核。但到目前為止，我們對(duì)單根肌纖維的細(xì)胞核在基因活性方面的差異程度以及這對(duì)肌肉功能的影響知之甚少。

由亥姆霍茲協(xié)會(huì) (MDC) 馬克斯德?tīng)柌紖慰朔肿俞t(yī)學(xué)中心發(fā)育生物學(xué)/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究組組長(zhǎng) Carmen Birchmeier 教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已解開(kāi)了這些肌肉細(xì)胞核中包含的一些秘密。正如研究人員在《自然通訊》雜志上報(bào)道的那樣，該團(tuán)隊(duì)使用一種仍然相當(dāng)新穎的技術(shù)(稱為單核 RNA 測(cè)序)研究了細(xì)胞核的基因表達(dá)，在此過(guò)程中，他們發(fā)現(xiàn)了意想不到的多種遺傳活動(dòng)。

肌纖維類似于整個(gè)組織

“由于其細(xì)胞核的異質(zhì)性，單個(gè)肌肉細(xì)胞幾乎可以像組織一樣發(fā)揮作用，組織由多種截然不同的細(xì)胞類型組成，”Birchmeier 團(tuán)隊(duì)的博士后研究員、兩位領(lǐng)導(dǎo)者之一的 Minchul Kim 博士解釋道。該研究的作者。“這使得細(xì)胞能夠完成其眾多任務(wù)，例如與神經(jīng)元通信或產(chǎn)生某些肌肉蛋白。”

Kim 承擔(dān)了該研究中的大部分實(shí)驗(yàn)工作，他的數(shù)據(jù)也在 MDC 進(jìn)行了評(píng)估。生物信息學(xué)分析由 MDC 柏林醫(yī)療系統(tǒng)生物學(xué)研究所 (BIMSB) 生物信息學(xué)和組學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)平臺(tái)負(fù)責(zé)人 Altuna Akalin 博士以及 Akalin 團(tuán)隊(duì)的博士后研究員和該研究的合作者 Vedran Franke 博士進(jìn)行。主要作者。“正是由于基于實(shí)驗(yàn)和基于理論的團(tuán)隊(duì)之間的不斷對(duì)話，我們才能夠得出我們的結(jié)果，這為肌肉疾病的研究提供了重要的見(jiàn)解，”Birchmeier 強(qiáng)調(diào)說(shuō)。“單細(xì)胞測(cè)序等分子生物學(xué)新技術(shù)產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)。

受傷的肌肉含有激活的生長(zhǎng)促進(jìn)基因

研究人員首先研究了小鼠普通肌纖維的數(shù)千個(gè)細(xì)胞核以及受傷后再生的肌纖維細(xì)胞核的基因表達(dá)。研究小組對(duì)細(xì)胞核進(jìn)行基因標(biāo)記并將其從細(xì)胞中分離出來(lái)。“我們想查明靜止肌肉和生長(zhǎng)肌肉之間是否可以觀察到基因活性的差異，”伯奇邁爾說(shuō)。

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