西班牙国家科学研究委员会（CSIC）和埃尔切米格尔·埃尔南德斯大学（UMH）联合的神经科学研究所（IN）细胞可塑性在发育和疾病实验室的研究职员 ，由Ángela Nieto向导 ，发明了一种机制 ，使成年脑干细胞能够表达维持其身份和神经元分解所需基因 ，而不会爆发细胞活动的冲突。别的 ，这种机制使干细胞能够迅速准备好应对分解信号。
生物体中的所有细胞都具有相同的基因 ，但它们之间的区别在于它们表达的基因和未表达的基因。这被称为细胞身份 ，它将决议细胞在其一生中的功效。脑干细胞的情形很有趣 ，由于它们表达了使其坚持为干细胞的基因 ，同时也表达了爆发的神经元所特有的其他基因。
直到现在 ，人们不知道脑干细胞是怎样乐成地表达这两类基因而不遇到决议冲突的。在决议冲突中 ，细胞不确定是否应该成为神经元照旧坚持其干细胞状态。然而 ，最近揭晓在《自然通讯》杂志上的这项研究效果展现了一种机制 ，可以避免干细胞中的分解基因被翻译。这一发明解决了所谓的决议冲突问题。
在诠释这一历程时 ，文章的第一作者Ainara González-Iglesias强调道：“当基因被转录时 ，它们会爆发信使RNA ，然后这些RNA被翻译成卵白质 ，这些卵白质是细胞功效的执行者。为了使这一历程爆发 ，这些信使必需脱离细胞核 ，进入细胞质举行翻译。”专家们发明 ，要害在于干细胞基因的信使RNA脱离细胞核 ，被翻译成卵白质 ，而神经元基因的信使RNA则被保保存细胞核中。研究职员诠释道：“因此 ，细胞继续坚持其干细胞状态。”
一个双向开关
当干细胞需要分解为神经元时 ，该机制的操作方法类似。Nieto诠释说：“在这种情形下 ，坚持干细胞的基因的信使被保保存细胞核中 ，避免其被翻译成卵白质。”只管两类基因都一连表达 ，研究职员强调“不需要连忙功效的基因信使始终被保存而不被翻译。这种机制不但解决了细胞内的决议冲突 ，还使细胞机械准备幸亏吸收到适当信号时连忙分解。”
图片信息：干细胞和分解历程中的细胞
干细胞具有再生组织的显著能力。只管人类成年脑部中干细胞对再生的孝顺水平尚不确定 ，但Nieto强调了这一点的基本作用。没有它 ，可能会爆发过早的神经元分解 ，潜在地扰乱神经系统的正常功效。
天下性相助
这项研究与瓦伦西亚大学生物手艺和生物医学研究所的干细胞专家Isabel Fariñas实验室以及巴塞罗那基因组调控中心的RNA加工机制专家Juan Valcárcel实验室相助举行。该研究重点关注成年小鼠脑的脑室下区 ，这里有大宗的干细胞。
通过这项研究 ，他们确认了细胞核中的保存机制与一种称为甲基化的RNA修饰缺乏有关。这种修饰触发了内含子的消除 ，内含子是必需被去除的信使RNA片断 ，以便信使RNA能够正常出核并举行翻译。
专家们通过原位杂交手艺对信使RNA在组织中的可视化举行了仔细视察。这项手艺在IN的Nieto实验室普遍应用 ，被证实对识别机制起到了要害作用。Ainara González-Iglesias强调了这项手艺的主要性：“只管现在有了重大的测序手艺 ，可是原位杂交手艺是我们展现这一机制的指引。”
这项事情得以实现 ，得益于差别机构提供的资金支持：西班牙科学、立异和大学部、卡洛斯三世卫生研究所、瓦伦西亚自治区ISIC和PROMETEO项目、西班牙教育、文化和体育部、西班牙国家研究机构优异研究和生长中心的塞维罗·奥乔亚妄想、欧洲研究理事会以及加泰罗尼亚自治区CERCA妄想。
杂志：Nature Communications
DOI：10.1038/s41467-024-47092-z
