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2016年2月29日/生物谷BIOON/–在一项新的研究中，来自英国伯明翰大学、剑桥大学、利兹大学和曼彻斯特大学的研究人员通过在培养皿中重现血细胞发育的过程，鉴定出促进这一过程的关键因子。在正常条件下，有能力产生血液组织的细胞是在早期胚胎的多个发育阶段中产生的，并且最终形成造血干细胞，而造血干细胞在一生当中都会得到维持，并且每天能够制造数万亿个血细胞。相关研究结果于2016年2月25日在线发表在Developmental Cell期刊上，论文标题为“Dynamic Gene Regulatory Networks Drive Hematopoietic Specification and Differentiation”。
在这项新的研究中，通过研究早起胚胎的6个连续发育阶段，并且采用一种基于计算分析的“大数据”方法，研究人员研究了上千种基因的行为，以及调节这些基因的因子。
他们的发现揭示出之前并不为人所知的血细胞发育调节分子，从而显著地增加了人们对这一过程的了解。他们也解释了DNA中的调节元件如何一起协作促进基因表达和将一种发育阶段切换到另一种发育阶段。
这些数据也揭示了利用一种不相关的体外培养细胞产生血细胞所需的最少条件，而这种血细胞产生方法在产生用于再生医学的病人特异性血细胞中发生着至关重要的作用。为了让科学界和感兴趣的公众了解这些信息，研究人员创建了一个可以无限制地进行数据访问的网站（http://www.haemopoiesis.leeds.ac.uk/data_analysis/）。
研究人员认为加强理解促进血细胞分化的关键基因以及它们如何相互作用，将有助产生能够用来治疗血液疾病（如髓性白血病）病人的干细胞。
伯明翰大学Constanze Bonifer教授解释道，“我们通过测量基因活性、染色体结构变化以及基因的调节元件与基因本身的相互作用，收集‘多组学（multi-omics）’数据，并以此研究胚胎中的细胞如何发育成血细胞。我们的研究以前所未有的细节证实了一种庞大的基因相互作用网络如何控制血细胞发育。它也展示了我们如何使用这些数据加强我们对这一过程的理解。”（生物谷 Bioon.com）
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doi:10.1016/j.devcel.2016.01.024
Dynamic Gene Regulatory Networks Drive Hematopoietic Specification and Differentiation
Debbie K. Goode, Nadine Obier, M.S. Vijayabaskar, Michael Lie-A-Ling, Andrew J. Lilly, Rebecca Hannah, Monika Lichtinger, Kiran Batta, Magdalena Florkowska, Rahima Patel, Mairi Challinor, Kirstie Wallace, Jane Gilmour, Salam A. Assi, Pierre Cauchy, Maarten Hoogenkamp, David R. Westhead, Georges Lacaud, Valerie Kouskoff, Berthold Göttgens, Constanze Bonifer
Metazoan development involves the successive activation and silencing of specific gene expression programs and is driven by tissue-specific transcription factors programming the chromatin landscape. To understand how this process executes an entire developmental pathway, we generated global gene expression, chromatin accessibility, histone modification, and transcription factor binding data from purified embryonic stem cell-derived cells representing six sequential stages of hematopoietic specification and differentiation. Our data reveal the nature of regulatory elements driving differential gene expression and inform how transcription factor binding impacts on promoter activity. We present a dynamic core regulatory network model for hematopoietic specification and demonstrate its utility for the design of reprogramming experiments. Functional studies motivated by our genome-wide data uncovered a stage-specific role for TEAD/YAP factors in mammalian hematopoietic specification. Our study presents a powerful resource for studying hematopoiesis and demonstrates how such data advance our understanding of mammalian development.