在你的皮肤下面：分子研究建立了对皮肤再生的新了解

随着空气持续干燥和温度下降，反对干手和皮肤的年度战斗已经正式开始。西北大学的新研究已经发现了关于控制皮肤修复和更新的机制的皮肤内深处的新证据。

皮肤的障碍功能使其成为对抗冬季困境并为我们的身体保留水的独特能力。外层皮肤，表皮，不断转动以取代死亡或损坏细胞，创建新细胞以加强屏障功能和愈合损伤。控制表皮转交的基因调节机制仍然不完全理解。

“每个月我们都覆盖了一层新的表皮，”西北的小党宝说，他领导了这项研究。“下一个问题是该过程涉及的是什么？”

本文将于1月19日在杂志上公布自然通信。

宝是魏晋艺术与科学学院的分子生物科学助理教授，在Feinberg医学院的皮肤科部门联合任命。

遗传'垃圾'

科学界已经开发了关于蛋白质的广泛知识，各种细胞活动的工作。然而，蛋白质仅被人类基因组的小于2％的编码。许多谜团仍然是内含子的性质，占人类基因组24％的DNA的非编码段。

尽管有一般的信念，但内含子只不过“遗传垃圾”，它们实际上在调节整个组织寿命的RNA转录中起到关键作用。RNA转录是基因表达的第一步骤，其中将来自DNA的信息复制到RNA中，然后随后用作合成蛋白质以驱动细胞的特定功能的模板。取决于转录终止于内含子或基因末端 - 表皮干细胞仍然是干细胞或成为特定的细胞屏障功能。宝说，虽然众所周知，转录在基因结束时结束，但她的实验室发现了相互冲突的数据。

“我们发现了很多遗址，转录终止 - 不仅在基因的末尾，而且通常在基因中间的内含子内，”宝说。“即使相同的基因也可能在表皮中具有不同的转录终止模式干细胞与终端差异化的细胞。“

该发现可能适用于人体中的许多自我更新再生系统。未来的研究可能对癌研究有影响。

对发现现象至关重要的技术

由于它们的再生性能和在培养物中生长，皮肤细胞部分地与研究人员获得普及。这允许研究人员应用各种最先进的技术。通过生长皮肤细胞并在培养皿中再生皮肤组织，BAO实验室可以试验这种快速生长的组织，以确定DNA内的分子机制和调节元件。

“技术发展是一个关键的司机，使我们能够揭示这种新现象，”宝说。

该团队使用了一种新的基因组技术，可以精确地映射转录停止。蛋白质组学方法的整合鉴定了在内含子中读取特异性调节序列的RNA结合蛋白。该团队进一步利用CRISPR技术删除内含子中的基因组序列，提供了直接证据，证明了内含子在调节基因表达中的基本作用。

在该研究之前，涉及内含子的机制来控制皮肤干细胞和终端差分状态（例如，参与形成皮肤屏障的细胞）是未知的。大多数研究忽略了内含子，尽管它们占蛋白质编码区（外显子）的序列更多的10至20倍人类基因组。

该研究表明了不同的基因可以涉及不同的RNA结合蛋白，以识别其内含子中的调节序列。这些RNA结合蛋白有助于熟化RNA“确定”在分化期间在分化期间忽略转录的早期，或忽略内含子内的终止位点。

“我们只是开始欣赏的角色内含子在人类健康和疾病中，“宝说。

该研究的结果可能具有更宽的影响，因为，根据BAO，调节皮肤细胞的方法几乎绝对不限于皮肤细胞。对其他系统的未来研究，包括其他上皮组织，可能会发现类似的模式。

“我们非常希望我们发现的是了解过去的第一步，”宝说。“随着非编码基因组的贡献，在这种情况下，特别是内含子的贡献，该信息是对基因表达的启示性。我的学生还想更多地了解有关提供具体的RNA结合蛋白，这些蛋白质在管理哪些网站使用哪些网站终止转录。“

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