中国科学家发现细胞命运也有“二进制”

中新社北京12月8日电 (记者 张素)计算机语言的二进制码0与1，演绎出丰富多彩的虚拟世界。中国科学家最新发现，细胞命运转换也遵循类似的“二进制”。

这篇论文于8日发表在权威期刊《细胞》旗下的《细胞干细胞》。领导这项研究的中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员裴端卿说，在体细胞诱导为干细胞时，与细胞命运变化关联的染色质结构上存在“开—关”的基本调控逻辑，“这种二进制逻辑，可能在所有细胞命运变化过程中都普遍存在”。

裴端卿解释说，细胞处于某个特定状态时，它会选择性“阅读”与该细胞相关的信息，同时屏蔽不需要的信息，即为“开—关”机理。

科学家们发现，将诱导因子导入成纤维细胞以后，该细胞会启动一套奇妙的未知程序，将体细胞“返老还童”至受精后约3至5天的状态。不过，此前科学家们仅以观察变化为主，在深层机制探索中并未找到具有普遍性逻辑或规律。

裴端卿等科学家通过可检测染色质“开”和“关”的技术，去读取细胞命运转变过程中染色质“开”与“关”的状态，测定体细胞向多能干细胞转变过程中每个染色质位点的开放程度。他们还定义了全基因组每个位点由关到开、由开到关的全息动态过程。这些数据证实了存在于细胞命运转变过程中的一个关开/开关逻辑体系。

裴端卿说，虽是在体细胞重编程过程中发现了关开/开关逻辑体系，不过这个基本规律“可能包含在人体发育过程，也可能涉及一些病理过程”。比如，癌变过程多数伴有胚胎样基因的非正常表达，从而使癌变细胞“忘记”自己的位置和功能。那么如果发掘出正常细胞向癌细胞转变早期的染色质变化特征，“或许可以及时诊断和防治癌症”。

此外，阐明不同功能细胞发育过程的关开/开关逻辑，也将推进干细胞领域的发展，有助于在体外获得具备修复衰老损伤器官组织的功能细胞，实现更广泛的组织再生和器官再造。(完)

[责任编辑：杨凡、彭芳]

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