随着空气持续干燥，气温下降，一年一度对抗手和皮肤干燥的战斗正式开始了。美国西北大学的一项新研究发现了皮肤深层控制皮肤修复和更新机制的新证据。

 

皮肤的屏障功能赋予它独特的能力来对抗冬天的灾难，杏耀并为我们的身体保留水分。皮肤的外层，即表皮，会不断地翻转，取代死亡或受损的细胞， 杏耀主管团队 ，产生新的细胞来加强屏障的功能和修复受损的细胞。控制表皮转换的基因调控机制仍然不完全清楚。

 

该研究的负责人、西北大学的鲍晓敏表示:“每个月，我们的皮肤都覆盖上了一层新的表皮。”“下一个问题是，这个过程包括什么?”

 

这篇论文将于1月19日发表在《自然通讯》杂志上。

 

鲍是温伯格文理学院分子生物科学系的助理教授，并在温伯格医学院皮肤科联合任命。

 

基因“垃圾”

 

科学界已经发展了关于蛋白质的广泛知识，蛋白质是各种细胞活动的主力。然而，只有不到2%的人类基因组对蛋白质进行编码。关于内含子的性质仍有许多谜团，内含子是DNA的非编码片段，占人类基因组的24%。

 

尽管人们普遍认为内含子只不过是“基因垃圾”，但它们实际上在组织的整个生命周期中，在调节RNA转录方面发挥着关键作用。RNA转录是基因表达的第一步，DNA中的信息被复制到RNA中，RNA随后被用作合成蛋白质的模板，以驱动细胞的特定功能。根据转录终止的位置——在内含子或基因末端——表皮干细胞要么是干细胞，要么成为一种特定的细胞屏障功能。鲍说，众所周知，转录结束于基因的末端，但她的实验室的研究发现了相互矛盾的数据。

 

“我们发现了很多转录终止的位点——不仅在基因末端，而且通常在基因中间的内含子内，”Bao说。“即使相同的基因在表皮干细胞和终末分化细胞中也可能有不同的转录终止模式。”

 

这一发现可能适用于人体更多的自我更新再生系统。未来的研究可能对癌症研究有启示。

 

发现现象的关键技术

 

皮肤细胞越来越受到研究人员的欢迎，部分原因是由于它们的再生特性和在培养环境中的生长能力。这使得研究人员能够应用各种最先进的技术。通过在培养皿中培养皮肤细胞和再生皮肤组织，Bao实验室可以对这种快速生长的组织进行实验，以确定DNA中的分子机制和调控元素。

 

Bao说:“技术发展是我们发现这种新现象的关键驱动力。”

 

该团队使用了一种新的基因组技术，可以精确地绘制出转录停止的位置。蛋白质组学方法的整合识别rna结合蛋白，可读取内含子中的特定调控序列。该团队进一步利用CRISPR技术删除内含子中的基因组序列，这为证明内含子在调节基因表达中的重要作用提供了直接证据。

 

在这项研究之前，涉及内含子控制皮肤干细胞和最终差异状态(例如，参与形成皮肤屏障的细胞)之间转换的机制尚不清楚。大多数研究忽略了内含子，尽管它们在人类基因组中所占的序列比蛋白质编码区(外显子)多10到20倍。

 

研究表明，不同的基因可能涉及不同的rna结合蛋白集，杏耀网址以识别其内含子中的调控序列。这些RNA结合蛋白帮助成熟的RNA“决定”是否在早期切断转录，或在分化过程中由于蛋白质可用性的变化而忽略内含子内的终止位点。