具有相同基因組的胚胎干細胞能夠生長成完全不同的組織，如心臟,、骨骼和大腦,。曾經(jīng)，研究人員相信不同細胞類型間的差異源自發(fā)育細胞內(nèi)的不同套基因的開啟,。接著,，一些研究表明成熟的神經(jīng)元尤其缺少一種能夠永久關閉神經(jīng)元基因的蛋白——身體的其他細胞都具有這種蛋白。

    現(xiàn)在,，研究發(fā)現(xiàn)前神經(jīng)細胞含有這種相同的抑制性蛋白,。事實上，這種蛋白能指導這種將一個胚胎干細胞變成一個成熟神經(jīng)細胞的復雜基因網(wǎng)絡,。這項研究的結果公布在5月20日的Cell雜志上,。

    新的研究追蹤了一套與干細胞分化成神經(jīng)元有關的基因，而且還揭示出了干細胞保持發(fā)育可塑性機制的基礎細節(jié),。

    霍華德休斯醫(yī)學院的Nurit Ballas領導的這項研究將促進以了解修復脊椎損傷或替代功能障礙腦細胞為目的的干細胞研究,。

    這項研究的焦點在一種叫做REST（全稱為RE1-silencing transcription factor）的蛋白身上。這種蛋白在10年前被Mandel研究組和霍華德休斯的David J. Anderson領導的研究組分別獨立發(fā)現(xiàn),。Mandel用REST代表這種蛋白以描述它沉默神經(jīng)基因的機制,。此后，研究人員發(fā)現(xiàn)REST通過抓住DNA并與其他分子粘著來鎖定其他細胞中的神經(jīng)元基因,。

    新的研究發(fā)現(xiàn)REST利用一種不同的瞬時關閉機制來指導神經(jīng)元的發(fā)育,。這項研究表明保持REST調(diào)節(jié)的基因受到抑制的途徑不止一種。與其他細胞中緊密包裹的神經(jīng)基因相比,，REST使胚胎干細胞和前神經(jīng)元中的染色質(zhì)處于敞開的狀態(tài)并且調(diào)節(jié)基因的活動,。

    REST使這種“剎車”處于開啟狀態(tài)，直到一個觸發(fā)器告訴胚胎干細胞它制造一個神經(jīng)元的確切時間,。然后,，這個細胞通過在三個不同的階段移除REST來開啟一套調(diào)整神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的基因的表達。

    REST工作時候是整體性的：一次能與約1000個基因的起點結合,。Mandel推測,，分化中的神經(jīng)元的REST的逐漸損失或許編排了一種精確的對不同水平的REST敏感的序列。

    REST是一個研究起來非常困難的基因,，因為利用敲除技術創(chuàng)造的這種基因的缺陷小鼠在出生前就會死亡,。而胚胎干細胞為Mandel提供了一種解決這個問題的方法。更出乎意料的是,，他們還揭示出了干細胞保持可塑性的基本途徑（記者楊淑娟）,。