細胞分化使得基因型相同的細胞產(chǎn)生在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上差異的細胞。對于細胞分化過程的發(fā)生，經(jīng)典表述認為細胞的基因功能以及它們形成的復雜調(diào)控網(wǎng)絡在時空上控制了基因的表達量，從而編程了細胞命運決定的過程。盡管可以解析絕大部分基因的功能，測量基因表達的時空動力學，并可繪制出基因調(diào)控網(wǎng)絡的草圖，但在細胞命運決定過程中，仍然無法理解基因差異表達的源頭是什么，也無法精確預測命運決定過程的走向。
近期，中科院深圳先進院合成生物學研究所團隊運用造物致知的研究范式，通過定量實驗和數(shù)理模型相結(jié)合的手段，觀察了人工合成“撥動開關”基因回路在不同細胞生長速率條件下的雙穩(wěn)態(tài)性。實驗結(jié)果表明，基因線路的雙穩(wěn)態(tài)性與細胞的生長速率存在關聯(lián)關系。這表明，細胞命運決定過程中，生長速率的變化可能會引起基因調(diào)控網(wǎng)絡的穩(wěn)定狀態(tài)變化，從而左右細胞的命運走向，并通過進一步研究揭示了這一響應背后的機制。相關研究成果發(fā)表在《Nature Chemical Biology》雜志上，題為“Unbalanced response to growth variations reshapes the cell fate decision landscape”。
綜上，這項研究成果有助于更好地理解細胞生長調(diào)控細胞命運決定的新機制，并為合成生物技術(shù)應用提供了新的研究思路。
注：此研究成果摘自《Nature Chemical Biology》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點和立場，僅供參考。
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