“นี่คือกลุ่มยีนที่กระตือรือร้นซึ่งกำลังทำบางสิ่งร่วมกัน” 

 Müller กล่าว “ฉันค่อนข้างแน่ใจว่าพวกเขาไม่ได้แค่ระงับสัญญาณความแตกต่าง” แต่สิ่งที่ยีนทั้งหมดไม่ชัดเจนปัจจัยหลายอย่างที่ระบุในวงการศึกษาเครือข่ายรอบ DNA บางอย่าง เช่น ส่วนผสม “หลัก” สองชนิด Oct3/4 และ SOX2 เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าปัจจัยการถอดความ ซึ่งเป็นโปรตีนที่ควบคุมการทำงานของยีน (โปรตีนทั้งสองนี้พร้อมกับ KLF4 และ c-Myc เป็นปัจจัยการถอดความที่ใช้ในการสร้างเซลล์ผิวใหม่ให้เป็นเซลล์ต้นกำเนิดที่มี pluripotent)

การรวมกันของ A’s, C’s, G’s และ T’s 

ที่ประกอบกันเป็นตัวอักษร DNA จะสร้างจำนวนป้ายจอดรถที่สงวนไว้สำหรับปัจจัยการถอดความ เมื่อแฟกเตอร์พบเครื่องหมายที่มีชื่อของมัน พวกมันก็จะจับกับดีเอ็นเอและช่วยเปิดหรือปิดยีนที่อยู่ใกล้เคียง

อย่างน้อยนั่นคือสิ่งที่จะเกิดขึ้นหาก DNA เปลือยเปล่า ซึ่งเทียบเท่ากับลานจอดรถที่ว่างเปล่า แต่มันไม่ใช่ สถานการณ์นี้ซับซ้อนมากขึ้น ต้องขอบคุณโครงสร้างพื้นฐานของโครมาตินที่นำทางกลไกของเซลล์ในการเปิดใช้งานยีน

ในระหว่างการพัฒนา โปรตีนสองกลุ่มที่ต่อสู้กันตัวต่อตัวจะช่วยควบคุมการทำงานของยีน กลุ่ม Polycomb ยับยั้งการทำงานของยีน กลุ่ม trithorax เปิดยีน ทั้งสองกลุ่มทำงานได้สำเร็จโดยการตรึงสารเคมีที่เรียกว่ากลุ่มเมทิลเข้ากับหนึ่งในผู้ร่วมงานที่ใกล้ชิดของ DNA ซึ่งเป็นโปรตีนที่เรียกว่าฮิสโตน H3 กลุ่มโพลีคอมบ์จับกลุ่มเมทิลกับโปรตีนบล็อกไลซีนที่ตำแหน่ง 27 ในสายโซ่ของกรดอะมิโนที่ประกอบเป็นฮิสโตน Trithorax โปรตีนเมทิลเลตไลซีนเช่นกัน แต่ที่ตำแหน่ง 4 แทนที่จะเป็น 27

ดูเหมือนเป็นความแตกต่างเล็กน้อย แต่สำหรับเซลล์แล้ว ความแตกต่างนั้นชัดเจนพอๆ กับสัญญาณไฟจราจรสีแดงและสีเขียว

แบรดลีย์ เบิร์นสไตน์ นักวิทยาศาสตร์จีโนมและนักชีววิทยา

โครมาตินจาก Massachusetts GeneralHospital และ HarvardMedicalSchool ในบอสตัน กล่าวว่า ในเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน ยีนที่เข้ารหัสโปรตีนที่สำคัญในการพัฒนาและยีนอื่นๆ อีกประมาณ 2,500 ยีนจะมีทั้งเครื่องหมาย Polycomb และ trithorax methylation ดังนั้น เช่นเดียวกับแมวสมมุติของชโรดิงเงอร์ที่มีชีวิตและตายในเวลาเดียวกัน ยีนในสเต็มเซลล์ของเอ็มบริโอจึงเปิดและปิดพร้อมกัน

โครมาตินอัดแน่นอยู่รอบๆ ยีนเหล่านี้อย่างหลวมๆ ทำให้เข้าถึงการเปิดยีนได้ง่าย ในเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน โปรตีนโครมาตินจะ “หายใจ” เบิร์นสไตน์กล่าว โดยจับกับดีเอ็นเอแล้วปล่อยออกไป เช่น ดึงเข้าไปในช่องจอดรถ ถอยหลังออก แล้วจอดรถใหม่ สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในเซลล์ที่โตเต็มที่และมีความแตกต่าง เมื่อเซลล์เริ่มเชี่ยวชาญ โปรตีนมักจะหยุดนิ่ง Bernstein กล่าวกับเพื่อนร่วมงานที่มารวมตัวกันในฟิลาเดลเฟียในเดือนมิถุนายนเพื่อเข้าร่วมการประชุมของสมาคมนานาชาติเพื่อการวิจัยเซลล์ต้นกำเนิด

แม้ว่าเครื่องหมายเมทิลเลชันคู่จะทำให้เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนสามารถเปิดตัวเลือกได้ แต่ยีนที่มีเครื่องหมายทวีคูณทั้งหมดจะถูกปิด เมื่อเซลล์แยกความแตกต่าง เครื่องหมายที่สร้างโดยโปรตีน Polycomb จะถูกลบออก ทำให้เซลล์มีแสงสีเขียวเพื่อพัฒนาเป็นเซลล์ประเภทใดประเภทหนึ่งโดยเฉพาะ

เครื่องหมาย Polycomb และ trithorax methylation อาจทำหน้าที่เป็นสัญญาณบอกทางกลับบ้านไปยังปัจจัยการถอดรหัสเพื่อค้นหาที่จอดรถ นักวิจัยจาก HarvardUniversity ได้ศึกษาว่าปัจจัยการถอดความที่แตกต่างกัน 9 ชนิดมีพฤติกรรมและปฏิสัมพันธ์อย่างไรในเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน ใน เซลล์วันที่ 21 มีนาคมทีมงานรายงานว่า Oct3/4, SOX2, NANOG, KLF4 และปัจจัยการถอดความอีกสามตัวมีแนวโน้มที่จะทำงานร่วมกัน โดยเลือกยีนที่มีทั้ง Polycomb และ trithorax ยีนเหล่านี้มักทำงานในเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน แต่จะถูกปิดเมื่อเซลล์แยกความแตกต่าง

ในทางกลับกัน ยีนที่มีเครื่องหมายเมทิลเลชันเพียงประเภทเดียวมักจะดึงดูดปัจจัยการถอดความกลุ่มเดียว หรือปัจจัยการถอดความกลุ่มที่เล็กกว่า ยีนเหล่านั้นมักจะถูกปิดในสเต็มเซลล์ แต่จะถูกเปิดเมื่อเซลล์สร้างความแตกต่าง มียีนจำนวนน้อยที่ไม่มีกลุ่มเมทิลบนฮิสโตน ยีนเหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกละเลยโดยปัจจัยการถอดความ รายงานของกลุ่ม Harvard

ยีนอื่นๆ ดูเหมือนจะถูกกระตุ้นที่ระดับต่ำในสเต็มเซลล์ตลอดเวลา Bernstein กล่าว ยีนเหล่านี้อาจช่วยควบคุมเซลล์ไปสู่เส้นทางการพัฒนา

กิจกรรมของยีนสำส่อนประเภทนี้ยังพบในโอโอไซต์อีกด้วย —  เซลล์ไข่ที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ จอห์น เกอร์ดอน นักชีววิทยาด้านพัฒนาการแห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในอังกฤษกล่าว โอโอไซต์มักจะเปิดยีนที่ปกติพบในเซลล์กล้ามเนื้อหรือเซลล์ผู้ใหญ่อื่นๆ และโอโอไซต์ทำสิ่งนี้โดยปราศจากความช่วยเหลือจากปัจจัยการถอดรหัส Gurdon กล่าว นั่นหมายถึงเซลล์แรกสุดจะเปิดจีโนมทั้งหมด ลอกดีเอ็นเอและฮิสโตนออก การพัฒนาจึงกลายเป็นแบบฝึกหัดในการปิดสิ่งที่ไม่ต้องการ

Credit : fashionaims.com
umpchampagne.com
vecfat.net
mmofan.net
francktioni.com
zaufanafirma.net
butserancientfarm.org
balthasarburkhard.net
efacasagrande.net
bereanbaptistchurchbatesville.com
sharkgame.org
coachfactoryoutlettcd.net
montichiaricalcio.com