研究发现单细胞水平对雌激素的意外反应

由贝勒医学院的研究人员领导的一个研究小组发现，不仅种群中的单个哺乳动物细胞不能对雌激素的刺激做出同步反应，单个基因拷贝也不会被称为等位基因。这项发现发表在《核酸研究》(Nucleic Acids Research)最新版上，还表明雌激素受体的水平及其激活状态都不能决定异步细胞反应。

但是，选择的雌激素调节剂的小分子抑制剂会增加单个等位基因对激素的反应，从而在单细胞水平上建立了以前无法识别的调节雌激素诱导的基因激活的模式。

雌激素是一种类固醇激素，通过调节每个细胞数百个基因的活性来调节男性和女性的大量生物学功能。”

关于雌激素如何触发其作用的众所周知。它与核转录因子(雌激素受体或ER)结合，后者又与特定的DNA序列相互作用，促进募集参与基因表达调节的调节因子的募集。假定该过程可能在雌激素刺激的人群中所有含ER的细胞中同时发生，但对实际单个细胞或相同基因的单个拷贝如何反应的了解甚少。这就是为什么研究人员没有在单个细胞水平上预期这些发现的原因。

查看单个细胞和等位基因

“在当前的研究中，我们使用了在实验室中生长的人类乳腺癌细胞系。通过分子分析和成像分析，我们在单细胞和等位基因水平上确定了两个良好表征的基因GREB1和MYC的表达，活性受雌激素调节。”通讯作者，贝勒大学分子与细胞生物学，药理学和化学生物学教授Michael A. Mancini博士说。曼奇尼还是贝勒长期运行的集成显微镜核心(IMC)的学术主任，以及最近成立的GCC高级显微镜和图像信息学中心(CAMII)的主任，该中心是贝勒和德克萨斯A&M研究所的CPRIT资助资源生物科学与技术。

研究人员在实验室中孵育了细胞，并用雌激素对其进行了处理。然后他们研究了单个细胞中GREB1和MYC基因的表达，以及每个细胞中单个等位基因的表达。正如预期的那样，他们发现雌激素在15分钟内迅速激活了GREB1和MYC基因，但在单个细胞和等位基因水平上对激素模拟都产生了意想不到的显着异步反应。

“我们的分析表明，种群中细胞的基因激活似乎比我们预期的更加随机。在单细胞中，该基因的每个拷贝的反应均独立于其邻近细胞的反应。在某些细胞中，该基因没有等位基因斯图西说。

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