廣州有科學(xué)家近期通過對(duì)干細(xì)胞誘導(dǎo)過程進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞“返老還童”時(shí)，染色質(zhì)的“開—關(guān)”狀態(tài)恰似二維碼一樣記錄了該過程的大量信息。這種二進(jìn)制邏輯，普遍存在所有細(xì)胞變化過程中，其概念應(yīng)用價(jià)值可望有助于修復(fù)衰老損傷器官組織，也有望發(fā)掘出癌細(xì)胞早期變化特徵，或使癌癥能及時(shí)診治。/大公報(bào)記者方俊明廣州報(bào)道

　　如今，日常都活躍著交友、支付等各種“二維碼”，其實(shí)這些信息都是以“0-1”二進(jìn)制的方式記錄。無獨(dú)有偶，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院通過對(duì)體細(xì)胞誘導(dǎo)為干細(xì)胞的過程研究，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)換也遵循二進(jìn)制規(guī)律，染色質(zhì)與細(xì)胞變化有關(guān)的位置存在一個(gè)“開—關(guān)”的基本調(diào)控邏輯。在此邏輯體系下，他們闡述了干細(xì)胞誘導(dǎo)過程的變化機(jī)制。該研究成果日前發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《細(xì)胞?干細(xì)胞》上。

　　生命科學(xué)亦循“二維碼”規(guī)律

　　領(lǐng)導(dǎo)這一研究的裴端卿研究員指出，DNA含有生物個(gè)體的所有遺傳信息，但這些信息如何被閱讀出來，是目前生命科學(xué)面臨基本科學(xué)問題之一?！凹?xì)胞處于某一特定狀態(tài)時(shí)，會(huì)選擇性閱讀與該細(xì)胞相關(guān)的所有信息，并要屏蔽其他不需要的信息。而成纖維細(xì)胞在導(dǎo)入誘導(dǎo)因子后，會(huì)啟動(dòng)一套奇妙的未知程序，將體細(xì)胞‘返老還童’到受精后約3.5天的狀態(tài)。”

　　“形象地說，DNA就像一本百科全書，每個(gè)細(xì)胞都攜帶著能形成個(gè)體的所有信息，但在某個(gè)特定階段，只能翻開這本書里面的一部分。我們的工作就是記錄從體細(xì)胞到多能干細(xì)胞過程中，打開這本書的方式，以及研究是什么‘手’在翻書?！痹撗芯空撐牡谝蛔髡呃顤|偉博士說，他們使用了ATAC-seq技術(shù)去讀取染色質(zhì)“開—關(guān)”狀態(tài)的二維碼，發(fā)現(xiàn)在多能性獲得和細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變過程中染色質(zhì)結(jié)構(gòu)具備由從開放到關(guān)閉（OC）和關(guān)閉到開放（CO）間的二元變化規(guī)律，且二維碼一直在變化。

　　揭細(xì)胞重編時(shí)染色質(zhì)變化

　　裴端卿補(bǔ)充說，該團(tuán)隊(duì)檢測(cè)了染色質(zhì)開關(guān)的動(dòng)態(tài)變化過程，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞“返老還童”過程伴隨著大規(guī)模染色質(zhì)結(jié)構(gòu)重排。而在重排進(jìn)程中，發(fā)現(xiàn)Sap30作為一個(gè)重編程過程激活的重要因子，會(huì)抑制體細(xì)胞關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子對(duì)染色質(zhì)的調(diào)控。這部分研究結(jié)果首次揭示了體細(xì)胞重編程過程中染色質(zhì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化的規(guī)律，并為理解體細(xì)胞重編和其他相關(guān)細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變提供了新的參考理論模型。

　　“這種二進(jìn)制密碼對(duì)應(yīng)的信息，在所有細(xì)胞變化過程中都普遍存在，可能包含人體的發(fā)育和一些病理過程?！迸岫饲浔硎?，如能發(fā)掘出正常細(xì)胞在向癌細(xì)胞轉(zhuǎn)變?cè)缙诘娜旧|(zhì)變化特徵，癌癥也許能得到及時(shí)的診斷和防治。而在發(fā)育層面上，闡明不同功能細(xì)胞發(fā)育過程的CO/OC邏輯，將極大地推進(jìn)干細(xì)胞領(lǐng)域的發(fā)展，有助于在體外獲得具備修復(fù)衰老損傷器官組織的功能細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)更廣泛的組織再生和器官再造。